Контрольная работа по химии на тему «Строение атома» (10 класс)

10 класс

Контрольная работа 1 по теме Строение атома

Вариант 1

Часть А

  1. (2балла) Электроны были открыты :

А. Н.Бором В. Дж. Томсоном

Б. Э. Резерфордом Г. Д. Чедвигом

  1. (2балла) Порядковый номер элемента в периодической системе определяется:

А.Зарядом ядра атома

Б. Числом электронов в наружном слое атома

В. Число электронных слоев в атоме

Г.Числом нейтронов в атоме

  1. (2балла) Общий запас энергии электронов в атоме характеризует :

А.Главное квантовое число

Б.Магнитное квантовое число

В.Орбитальное квантовое число

Г.Спиновое квантовое число

  1. (2балла) Пара элементов , имеющих сходное строение внешнего энергетического уровня:

А.B и Si, Б.S и Si, В. K и Ca, Г.Cr и Fe

  1. (2балла) s-Элементом является:

А.Барий, В.Галлий

Б.Америций Г.Ванадий

  1. (2балла)Электронная конфигурация …3d 6 4s 2 соответствует элементу:

A.Аргону В.Криптону

Б.Железу Г.Рутению

  1. (2балла) Амфотерным гидроксидом является вещество, формула которого:

А.Be(OH)2 В.H2SiO3

Б. Mg(OH)2 Г.Ba(OH)2

  1. (2балла)Ряд элементов, расположенных в порядке усиления металлических свойств:

А.Sr—Rb—K В.Na—K— Ca

Б. Be—Li—K Г.Al—Mg—Be

  1. (2балла) Элемент с электронной формулой 1s22s22p63s23p3oброзует высший оксид, соответствуюший формуле:

А. Э2О Б. Э2О3 В.ЭО2 Г.Э2О5

  1. (2балла)Изотоп железа, в ядре которого содержится 28 нейтрона , обазначают:

54 56 57 58

А. 26 Fe Б. 26 Fe В. 26 Fe Г. 26 Fe

  1. (9балла) Установите соответствие.

Элемент:

I.Бериллий II. Натрий III. Хлор IV. Азот

Электронная формула:

А. 1s22s2 В. 1s22s22p63s1

Б. 1s22s22p3 Г. 1s22s22p63s23p5

Формула высшего оксида:

1.Э2О 2.ЭО 3. Э2О3 4. Э2О7

Формула высшего гидроксида:

а.ЭОН б.Э(ОН)2 в. НЭО3 г. НЭО4

Часть Б

  1. (3балла) На основании положения в Периодической системе расположите элементы в порядке усиливание восстановительных свойств. : бериллий, бор, магний натрий—Обясните ответ.

  2. (6балла)Как и почему в Периодической системе изменяются неметаллические свойства?

А.В пределах периода

Б. В пределах главной подгруппы

  1. (7балла)Составьте электронную формулу элемента с порядковым номером 31 в периодической системе . Сделайте вывод о принадлежности этого элемента к металлам или неметаллам. Запишите формулы его высшего оксида и гидроксида, укажите их характер.

  2. (5балла)Какие химические свойства характерны для оксида элеманта 2-го периода, главной подгруппы I группы Периодической системы? Ответ подтвердите , написав уравнения реакций.

10 класс

Контрольные работа 1 по теме Строение атома

Вариант 2

Часть А

  1. (2балла)Атомные ядра были открыты:

А. Д. Менделеевым В. Дж. Томсоном

Б. Э. Резерфордом Г. Д. Чедвигом

  1. (2балла)Номер периода в Периодической системе определяется:

А.Зарядом ядра атома

Б. Числом электронов в наружном слое атома

В. Число электронных слоев в атоме

Г.Числом электронов в атоме

  1. (2балла)Форму электронных орбиталей характеризует:

А.Главное квантовое число

Б.Магнитное квантовое число

В.Орбитальное квантовое число

Г.Спиновое квантовое число

  1. (2балла) Пара элементов , имеющих сходное строение внешнего энергетического уровня:

А. S и Cl Б. Be и B В. Kr и Xe Г. Mo и Se

  1. (2балла) p-Элементом является:

А. Скандий В. Мышьяк

Б. Барий Г. Гелий

  1. (2балла)Электронная конфигурация …3d 10 4s 2 соответствует элементу:

А. Кальцию В. Кадмию

Б. Криптону Г. Цинку

  1. (2балла) Амфотерным гидроксидом является вещество, формула которого:

А.Zn(OH)2 В. Ca(OH)2

Б. Mg(OH)2 Г. Cr(OH)2

  1. (2балла)Ряд элементов, расположенных в порядке усиления металлических свойств:

A. Mg—Ca—Zn B.Sr—Rb—K

Б. Al—Mg—Ca Г. Ge—Si—Sb

  1. (2балла) Элемент с электронной формулой 1s22s22p63s23p63d104s24p1oброзует высший оксид, соответствуюший формуле:

A.Э 2О Б. Э2О3 В.ЭО2 Г. ЭО3

  1. (2балла)Изотоп кальции, в ядре которого содержится 22 нейтрона , обазначают:

40 42 44 48

А. 20 Ca Б. 20 Ca В. 20 Ca Г. 20 Ca

  1. (9балла) Установите соответствие.

Элемент:

I.Aлюминий II. Калий III. Селен IV. Магний

Электронная формула:

А. 1s22s2 2p63s23p1 В. 1s22s22p63s23p63d104s24p4

Б. 1s22s22p6 3s2 Г. 1s22s22p63s23p64s1

Формула высшего оксида:

1.Э2О 2. Э2О3 3. ЭО 4. ЭО3

Формула высшего гидроксида:

а.ЭОН б.Э(ОН)2 в. Э(ОН)3 г. Н 2

ЭО4

Часть Б

Задание со свободным ответом

  1. (3балла) На основании положения в Периодической системе расположите элементы :германий, мыщьяк, сера, фосфор—в порядке убывания окислительных свойств. Обясните ответ.

  1. (6балла)Как и почему в Периодической системе изменяются металлические свойства?

А.В пределах периода

Б. В пределах главной подгруппы

14.(7балла)Составьте электронную формулу элемента с порядковым номером 30 в периодической системе . Сделайте вывод о принадлежности этого элемента к металлам или неметаллам. Запишите формулы его высшего оксида и гидроксида, укажите их характер.

15.(5балла)Какие химические свойства характерны для высщего оксида элеманта 3-го периода, главной подгруппы VI группы Периодической системы? Ответ подтвердите , написав уравнения реакций

Вариант1

Вариант2

баллов

1.В

1.Б

2

2.А

2.В

2

3.А

3.В

2

4.Г

4.В

2

5.А

5.В

2

6.Б

6.Г

2

7.А

7.А

2

8.Б

8.Б

2

9.Г

9.Б

2

10.А

10.Б

2

11. IА2б

IIВ1а

IIIГ4г

IVБ3в

11.IA2в

IIГ1a

IIIB4г

IVБ3б

9

12.B-Be-Mg-Na

12. S-P-As-Ge

3

13. A.В пределах периода неметалические свойства с лева на право усиливаются,потому что размеры атомов уменьшаются сило притяжения электронов к ядре увеличивается.

Б.В пределах главной подгруппы неметалические свойства уменьшаются потому что размеры атомов

увеличиваются, взоимодействие ядра с электронами уменшается,атом легче отдает электроны чем принимает.

13.A.В пределах периода металические свойства с лева на право уменьшаются,потому что размеры атомов уменьшаются сило притяжения электронов к ядре увеличивается.

Б.В пределах главной подгруппы усиливаются потому что размеры атомов

увеличиваются, взоимодействие ядра с электронами уменшается,атом легче отдает электроны.

6

14.Ga 3s23p63d104s24p1

металл

Ga2O3 амфотерный

Ga(OH)3 амфотерный

14.Zn 4s23d10

металл

ZnO амфотерный

Zn(OH)2 амфотерный

7

15.Li2O oсновной оксид

Li2O+H2O=LiOH

Li2O+2HCl=2LiCl+H2O

Li2O+SO3=Li2SO4

15.SO3кислотный оксид

SO3+H2O=H2SO3

SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O

SO3+Na2O=Na2SO4

5

0-17 баллов—<2> (0-30%)

18-30баллов—<3>(36-61%)

31-43баллов—<4>

44-50баллов—<5>

45-50 баллов————- «5»

35-44баллов—————«4»

25-34баллов—————«3»

До 24баллов—————«2»

Контрольная работа по химии (11 класс) периодический закон

Контрольная работа по химии (11 класс)

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН.

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ.

СТРОЕНИЕ АТОМА

Вариант 1

ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа и на соотнесение

  1. (2 балла). Электроны были открыты:

А. Н. Бором. Б. Э.Резерфордом. В. Дж. Томсоном. Г. Д. Чедвигом.

  1. (2 балла).Порядковый номер элемента в Периодической системе определяется:

А. Зарядом ядра атома. Б. Числом электронов в наружном слое атома.

В. Числом электронных слоёв в атоме. Г. Числом нейтронов в атоме.

  1. (2 балла). Общий запас энергии электронов в атоме характеризует: А. Главное квантовое число. Б. Магнитное квантовое число. В. Орбитальное квантовое число. Г. Спиновое квантовое число.

  2. (2 балла). Пара элементов, имеющих сходное строение внешнего энергетического уровня: А. B и Si. Б. S и Se. В. K и Ca. Г. Cr и Fe.

  3. (2 балла). s – Элементом является: А. Барий. Б. Америций. В. Криптону. Г. Рутению.

  4. (2 балла). Электронная конфигурация … 3d64s2 соответствует элементу: А. Аргону. Б. Железу. В. Криптону. Г. Рутению.

  5. (2 балла). Амфотерным гидроксидом является вещество, формула которого: А. Be(OH)

    2. Б. Mg(OH)2. В. H2SiO3. Г. Ba(OH)2.

  6. (2 балла). Ряд элементов, расположенных в порядке усиления металлических свойств: А. Sr – Rb – K. Б. Be – Li – K. В. Na – K – Ca. Г. Al – Mg – Be.

  7. (2 балла). Элемент Э с электронной формулой 1s22s22p63s23p3 образует высший оксид, соответствующий формуле: А. Э2О. Б. Э2О3. В. ЭО2 Г. Э2О5.

  8. (2 балла). Изотоп железа, в ядре которого содержится 28 нейтронов, обозначают: А. 5426Fe. Б. 5626Fe. В. 5726Fe. Г. 5826Fe .

  9. (9 баллов). Установите соответствие.

Элемент: I. Бериллий. II. Натрий. III. Хлор. IV. Азот.

Электронная формула: А. 1s22s2. Б. 1s22s22p3. В. 1s22s22p63 s1. Г. 1s22s22p63 s23p5.

Формула высшего оксида: 1. Э2О. 2. ЭО. 3. Э2О5. 4. Э2О7.

Формула высшего гидроксида: а. ЭОН. Б. Э(ОН)2. в. НЭО3. г. НЭО4.

ЧАСТЬ Б. Задания со свободным ответом

  1. (3 балла). На основании положения в Периодической системе расположите элементы: бериллий, бор, магний, натрий – в порядке возрастания восстановительных свойств. Объясните ответ.

  2. (6 баллов). Как и почему в Периодической системе изменяются неметаллические свойства?

А. В пределах периода. Б. В пределах главной подгруппы.

  1. (7 баллов).Составьте электронную формулу элемента с порядковым номером 31 в Периодической системе. Сделайте вывод о принадлежности этого элемента к металлам или неметаллам. Запишите формулы его высшего оксида и гидроксида, укажите их характер.

  2. (5 баллов). Какие химические свойства характерны для оксида элемента 2-го периода, главной подгруппы I группы Периодической системы? Ответ подтвердите, написав уравнения реакций.

Контрольная работа по химии (11 класс)

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН.

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ.

СТРОЕНИЕ АТОМА

Вариант 2

ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа и на соотнесение

  1. (2 балла). Атомные ядра были открыты:

А. Д. Менделеевым. Б. Э.Резерфордом. В. Дж. Томсоном. Г. Д. Чедвигом.

  1. (2 балла).Номер периода в Периодической системе определяется:

А. Зарядом ядра атома. Б. Числом электронов в наружном слое атома.

В. Числом электронных слоёв в атоме. Г. Числом электронов в атоме.

  1. (2 балла). Форму электронных орбиталей характеризует: А. Главное квантовое число. Б. Магнитное квантовое число. В. Орбитальное квантовое число. Г. Спиновое квантовое число.

  2. (2 балла). Пара элементов, имеющих сходное строение внешнего и предвнешнего энергетических уровней: А. S и Cl. Б. Be и B. В. Kr и Xe. Г. Mo и Se.

  3. (2 балла). p – Элементом является: А. Скандий. Б. Барий. В. Мышьяк. Г. Гелий.

  4. (2 балла). Электронная конфигурация … 3d104s2 соответствует элементу: А. Кальцию. Б. Криптону. В. Кадмию. Г. Цинку.

  5. (2 балла). Амфотерным гидроксидом является вещество, формула которого: А. Zn(OH)2. Б. Mg(OH)2. В. Ca(OH)2. Г. Cr(OH)2.

  6. (2 балла). Ряд элементов, расположенных в порядке усиления металлических свойств: А. Mg – Ca – Zn. Б. Al – Mg – Ca. В. Sr – Rb – K. Г. Ge – Si – Sb.

  7. (2 балла). Элемент Э с электронной формулой 1s22s22p63s23p63d104 s24p1 образует высший оксид, соответствующий формуле: А. Э2О. Б. Э2О3. В. ЭО2 Г. Э2О5.

  8. (2 балла). Изотоп кальция, в ядре которого содержится 22 нейтрона, обозначают: А. 4020Ca. Б. 4220Ca. В. 4420Ca. Г.4820Ca.

  9. (9 баллов). Установите соответствие.

Элемент: I. Алюминий. II. Калий. III. Селен. IV. Магний.

Электронная формула: А. 1s22s22p63s23p1. Б. 1s22s22p63s2. В. 1s22s22p63 s23p63d104 s24p4. Г. 1s22s22p63 s23p64 s1.

Формула высшего оксида: 1. Э2О. 2. Э2О3. 3. ЭО. 4. ЭО3.

Формула высшего гидроксида: а. ЭОН. Б. Э(ОН)2. в. Э(ОH)3. г. Н2ЭО4.

ЧАСТЬ Б. Задания со свободным ответом

  1. (3 балла). На основании положения в Периодической системе расположите элементы: германий, мышьяк, сера, фосфор – в порядке убывания окислительных свойств. Объясните ответ.

  2. (6 баллов). Как и почему в Периодической системе изменяются металлические свойства?

А. В пределах периода. Б. В пределах главной подгруппы.

  1. (7 баллов).Составьте электронную формулу элемента с порядковым номером 30 в Периодической системе. Сделайте вывод о принадлежности этого элемента к металлам или неметаллам. Запишите формулы его высшего оксида и гидроксида, укажите их характер.

  2. (5 баллов). Какие химические свойства характерны для высшего оксида элемента 3 -го периода, главной подгруппы VI группы Периодической системы? Ответ подтвердите, написав уравнения реакций.

Контрольная работа по химии (11 класс)

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН.

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ.

СТРОЕНИЕ АТОМА

Вариант 3

ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа и на соотнесение

  1. (2 балла). Нейтроны были открыты:

А. Н. Бором. Б. Д. Менделеевым. В. Г. Мозли. Г. Д. Чедвигом.

  1. (2 балла).Номер группы (для элементов главных подгрупп) в Периодической системе определяет:

А. Число протонов в атоме. Б. Число электронов в наружном слое атома.

В. Число электронных слоёв в атоме. Г. Число нейтронов в атоме.

  1. (2 балла). Ориентацию электронных орбиталей в пространстве характеризует: А. Главное квантовое число. Б. Магнитное квантовое число. В. Орбитальное квантовое число. Г. Спиновое квантовое число.

  2. (2 балла). Пара элементов, имеющих сходное строение внешнего и предвнешнего энергетических уровней: А. Ba и K. Б. Sb и Bi. В. Ti и Ce. Г. Kr и Fe.

  3. (2 балла). d – Элементом является: А. Калий. Б. Кремний. В. Аргон. Г. Медь.

  4. (2 балла). Электронная конфигурация … 3d54s2 соответствует элементу: А. Брому. Б. Кальцию. В. Марганцу. Г. Хлору.

  5. (2 балла). Амфотерным оксидом является вещество, формула которого: А. CrO. Б. Cr2O3. В. CrO3. Г. FeO.

  6. (2 балла). Ряд элементов, расположенных в порядке усиления металлических свойств: А. Al – Ca – Ge. Б. Ca – Sr – Ba. В. K – Na – Li. Г. Mg – Ca – Zn.

  7. (2 балла). Элемент Э с электронной формулой 1s22s22p63 s23p63d104s24p3 образует высший оксид, соответствующий формуле: А. ЭО. Б. Э2О3. В. Э2О5 Г. ЭО3.

  8. (2 балла). Изотоп железа, в ядре которого содержится 30 нейтронов, обозначают: А. 5426Fe. Б. 5626Fe. В. 5726Fe. Г. 5826Fe .

  9. (9 баллов). Установите соответствие.

Элемент: I. Бор. II. Бром. III. Фосфор. IV. Литий.

Электронная формула: А.1s22s22p1. Б.1s22s1. В.1s22s22p63 s23p3. Г.1s22s22p63 s23p63d104 s24p5.

Формула высшего оксида: 1. Э2О. 2. Э2О3. 3. Э2О5. 4. Э2О7.

Формула высшего гидроксида: а. ЭОН. б. НЭО3. в. Н3ЭО3. г. НЭО4.

ЧАСТЬ Б. Задания со свободным ответом

  1. (3 балла). На основании положения в Периодической системе расположите элементы: алюминий, калий, кальций, магний – в порядке возрастания восстановительных свойств. Объясните ответ.

  2. (6 баллов). Почему заряды ядер атомов элементов, расположенный в порядке возрастания порядковых номеров в Периодической системе, изменяются монотонно, а свойства элементов – периодически?

  3. (7 баллов).Составьте электронную формулу элемента с порядковым номером 38 в Периодической системе. Сделайте вывод о принадлежности этого элемента к металлам или неметаллам. Запишите формулы его высшего оксида и гидроксида, укажите их характер.

  4. (5 баллов). Какие химические свойства характерны для гидроксидов ? Ответ подтвердите, написав уравнения реакций.

Контрольная работа по химии (11 класс)

ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН.

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ.

СТРОЕНИЕ АТОМА

Вариант 4

ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа и на соотнесение

  1. (2 балла). Протоны были открыты:

А. Г. Паули. Б. Э.Резерфордом. В. Дж. Томсоном. Г. Д. Чедвигом.

  1. (2 балла).Общее число электронов в атоме элемента определяют, используя Периодическую систему, по номеру:

А. Группы. Б. Периода. В. Ряда. Г. Порядковому.

  1. (2 балла). «Собственное вращение» электрона характеризует: А. Главное квантовое число. Б. Магнитное квантовое число. В. Орбитальное квантовое число. Г. Спиновое квантовое число.

  2. (2 балла). Пара элементов, имеющих сходное строение внешнего и предвнешнего энергетических уровней: А. Sn и Si. Б. As и Se. В. Zn и Ca. Г. Mo и Te.

  3. (2 балла). f – Элементом является: А. Германий. Б. Калий. В. Селен. Г. Уран.

  4. (2 балла). Электронная конфигурация … 4s24 р6 соответствует элементу: А. Брому. Б. Железу. В. Неону. Г. Криптону.

  5. (2 балла). Амфотерным гидроксидом является вещество, формула которого: А. Ca(OH)3. Б. Mg(OH)2. В. LiOH. Г. Sc(OH)2.

  6. (2 балла). Ряд элементов, расположенных в порядке усиления металлических свойств: А. K – Rb – Sr. Б. Al – Mg – Be. В. Be – Li – Cs. Г. Ge – Sn – Sb.

  7. (2 балла). Элемент Э с электронной формулой 1s22s22p63 s1 образует высший оксид, соответствующий формуле: А. Э2О. Б. Э2О3. В. ЭО2 Г. ЭО3.

  8. (2 балла). Изотоп кальция, в ядре которого содержится 24 нейтрона, обозначают: А. 4020Са. Б. 4220Са. В. 4420Са. Г. 4820Са .

  9. (9 баллов). Установите соответствие.

Элемент: I. Азот. II. Кальций. III. Кремний. IV. Сера.

Электронная формула: А. 1s22s22p3. Б. 1s22s22p63s23p4. В. 1s22s22p63 s23p2. Г. 1s22s22p63 s23p64s2.

Формула высшего оксида: 1. ЭО. 2. ЭО2. 3. Э2О5. 4. ЭО3.

Формула высшего гидроксида: а. Н2ЭО. Б. Э(ОН)2. в. Н2ЭО3. г. НЭО3.

ЧАСТЬ Б. Задания со свободным ответом

  1. (3 балла). На основании положения в Периодической системе расположите элементы: кислород, мышьяк, сера, фосфор – в порядке убывания окислительных свойств. Обоснуйте ответ.

  2. (6 баллов). Перечислите основные правила (законы), в соответствии с которыми происходит заполнение электронами уровней, подуровней и орбиталей в электронной оболочке атомов элементов.

  3. (7 баллов).Составьте электронную формулу элемента с порядковым номером 34 в Периодической системе. Сделайте вывод о принадлежности этого элемента к металлам или неметаллам. Запишите формулы его высшего оксида и гидроксида, укажите их характер.

  4. (5 баллов). Какие химические свойства характерны для гидроксидов неметаллов? Ответ подтвердите, написав уравнения реакций.

ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа и на соотнесение

1 (2 балла). Атомные ядра были открыты:

А.Д. Менделеевым. В. Дж. Томсоном.

Б.Э. Резерфордом. Г. Д. Чедвигом.

 

2(2 балла). Номер периода в Периодической системе определяется:

A.Зарядом ядра атома.

Б. Числом электронов в наружном слое атома.

B. Числом электронных слоев в атоме.

Г. Числом электронов в атоме.

 

3(2 балла). Форму электронных орбиталей ха­рактеризует:

A. Главное квантовое число.

Б. Магнитное квантовое число.

B. Орбитальное квантовое число.

Г. Спиновое квантовое число.

 

4 (2 балла). Пара элементов, имеющих сходное строение внешнего и предвнешнего энергети­ческих уровней:

A. S и CI. Б. Be и В. В. Кr и Хе. Г. Мо и Se.

 

5(2 балла). р-Элементом является:

А. Скандий. В. Мышьяк.

Б. Барий. Г. Гелий.

 

6(2 балла). Электронная конфигурация …3dlo4s2 соответствует элементу:

А.Кальцию. В. Кадмию.

Б.Криптону. Г. Цинку.

 

7(2 балла). Амфотерным гидроксидом является вещество, формула которого:

A. Zn(OH)2. В.Са(ОН)2.

Б.Mg(OH)2. Г.Сг(ОН)2

 

8 (2 балла). Ряд элементов, расположенных в порядке усиления металлических свойств:

A. Mg—Ca—Zn. В.Sr—Rb—К.

Б. А1—Mg—Са. Г.Ge—Si—Sb.

 

9 (2 балла). Элемент Э с электронной формулой 1s22s22p63s23p63d104s24p1 образует высший ок­сид, соответствующий формуле:

А. Э2О. Б. Э2О3. В. ЭО2Г. ЭО3.

 

10 (2 балла). Изотоп кальция, в ядре которого со­держится 22 нейтрона, обозначают:

АCa БCaВCa ГCa

11(9 баллов). Установите соответствие:

Элемент:

I. Алюминий. II Калий. III. Селен. IV. Магний.

Электронная формула:

A. 1s22s22p63s23s² Б.1s22s22p63s2.

B. 1s22s22p63s23p63d104s24p4. Г.ls22s22p63s23p64sl.

Формула высшего оксида:

1. Э2О. 2. Э2О3. 3. ЭО. 4. ЭО3.

Формула высшего гидроксида:

а. ЭОН. б. Э(ОН)2. в. Э(ОН)3. г.Н2ЭО4.

 

ЧАСТЬ Б. Задания со свободным ответом

12 (3 балла). На основании положения в Пери­одической системе расположите элементы: германий, мышьяк, сера, фосфор — в порядке

убывания окислительных свойств. Объясните ответ.

 

13(6 баллов). Как и почему в Периодической сис­теме изменяются металлические свойства?

А. В пределах периода. Б. В пределах главной подгруппы.

 

14(7 баллов). Составьте электронную формулу элемента с порядковым номером 30 в Периоди­ческой системе. Сделайте вывод о принадлеж­ности этого элемента к металлам или неметал­лам. Запишите формулы его высшего оксида и гидроксида, укажите их характер.

 

15 (5 баллов). Какие химические свойства харак­терны для высшего оксида элемента 3-го пери­ода, главной подгруппы VI группы Периоди­ческой системы? Ответ подтвердите, написав уравнения реакций.

 

Вариант 3

ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа и на соотнесение

1 (2 балла). Нейтроны были открыты:

А. Н. Бором. В. Г. Мозли.

Б. Д. Менделеевым. Г. Д. Чедвигом.

 

2(2 балла). Номер группы (для элементов глав­ных подгрупп) в Периодической системе опре­деляет:

A. Число протонов в атоме.

Б. Число электронов в наружном слое атома.

B. Число электронных слоев в атоме.

Г. Число нейтронов в атоме.

 

3(2 балла). Ориентацию электронных орбиталей в пространстве характеризует:

A. Главное квантовое число.

Б.Магнитное квантовое число.

B. Орбитальное квантовое число.

Г.Спиновое квантовое число.

 

4(2 балла). Пара элементов, имеющих сходное строение внешнего и предвнешнего энергети­ческих уровней:

А.Ва и К. Б.Sb и Bi. В. Ti и Ge. Г. Кг и Fe.

 

5 (2 балла). d-Элементом является:

А. Калий. В. Аргон.

Б. Кремний. Г.Медь.

 

6 (2 балла). Электронная конфигурация …3d54s2соответствует элементу:

А. Брому. В.Марганцу.

Б.Кальцию. Г. Хлору.

 

7(2 балла). Амфотерным оксидом является ве­щество, формула которого:

А.СгО. Б. Сг2О3. В. СгО3. Г. FeO.

 

8(2 балла). Ряд элементов, расположенных в порядке усиления металлических свойств:

А.А1—Ga—Ge. В. К—Na—Li.

Б. Са—Sr—Ва. Г. Mg—Ca—Zn.

 

9(2 балла). Элемент Э с электронной формулой Is22s22p63s23p63d104s24p3образует высший ок­сид, соответствующий формуле:

А. ЭО. Б. Э2О3. В. Э2О5. Г. ЭО3.

 

10 (2 балла). Изотоп железа, в ядре которого со­держится 30 нейтронов, обозначают:

A.Fe. Б. Fe. В. Fe. Г. Fe.

 

11(9 баллов). Установите соответствие.

Элемент:

I. Бор. II. Бром. III.Фосфор. IV. Литий.

Электронная формула:

A. 1s22s22p1. В. 1s22s22p63s23p3.

Б.1s22s1. Г. 1s22s22p63s23p63d104s24p5.

Формула высшего оксида:

1. Э2О. 2.Э2О3. 3. Э2О5. 4. Э2О7.

Формула высшего гидроксида:

а.ЭОН. б.НЭО3. в. Н3ЭО3. г.НЭО4.

 

ЧАСТЬ Б. Задания со свободным ответом

 

12(3 балла). На основании положения в Пе­риодической системе расположите элемен­ты: алюминий, калий, кальций, магний — в порядке возрастания восстановительных свойств. Объясните ответ.

 

13 (6 баллов). Почему заряды ядер атомов эле­ментов, расположенных в порядке возраста­ния порядковых номеров в Периодической системе, изменяются монотонно, а свойства элементов — периодически?

 

14 (7 баллов). Составьте электронную формулу элемента с порядковым номером 38 в Периоди­ческой системе. Сделайте вывод о принадлеж­ности этого элемента к металлам или неметал­лам. Запишите формулы его высшего оксида и гидроксида, укажите их характер.

 

15 (5 баллов). Какие химические свойства харак­терны для гидроксидов металлов? Ответ под­твердите, написав уравнения реакций.

Вариант 4

 

Вариант 4

Задание №1.

На данном рисунке изображена модель атома

1. Фтора

2. Азота

3. Бора

4. Углерода

Объяснение: атом элемента, представленного на картинке имеет два электронных слоя. На первом слое 2 электрона, на втором — 5. Значит этот элемент находится во втором периоде в пятой группе. Это — азот. Правильный ответ — 2.

 

Задание №2.

В каком ряду химических элементов ослабевают неметаллические свойства соответствующих им простых веществ?

1. Кислород → сера → селен

2. Алюминия → фосфор → хлор

3. Углерод → азот → кислород

4. Кремний → фосфор → сера

Объяснение: неметаллические свойства ослабевают в периоде справа налево и в группе сверху вниз. Находим такую зависимость — это ряд от кислорода до селена. Правильный ответ — 1.

 

 

Задание №3.

Ковалентной полярной связью образован:

1. Сульфид кальция

2. Оксид калия

3. Сероводород

4. Водород

Объяснение: ковалентная полярная связь образуется между двумя неметаллами, как в сероводороде. Правильный ответ — 3.

 

Задание №4.

В порядке уменьшения валентности в водородных соединениях элементы расположены в ряду:

1. Si → P → S → Cl

2. F → N → C → O

3. Cl → S → P → Si

4. O → S → Se → Te

Объяснение: в первом варианте ответа элементы расположены в порядке уменьшение валентности водорода в их водородных соединениях:

Sih5 (IV) → Ph4 (III) → h3S (II) → HCl (I)

Правильный ответ — 1.

 

Задание №5.

К амфотерным оксидам относится каждое из двух веществ:

1. Оксид железа (II)  и оксид железа (III)

2. Оксид азота (IV) и оксид азота (II)

3. Оксид цинка и оксид хрома (III)

4. Оксид фосфора (V) и оксид бора (III)

Объяснение: амфотерные оксиды — оксиды переходных металлов. Посмотреть свойства амфотерных оксидов можно тут. Из перечисленных оксидов к амфотерным относят оксид цинка и оксид хрома (III). Правильный ответ — 3.

 

Задание №6.

Уравнение реакции нейтрализации:

1. CaO + 2HCl = CaCl2 + h3O

2. Ba(NO3)2 + K2SO4 = BaSO3 + 2KNO3

3. HNO3 + KOH = KNO3 + h3O

4. ZnSO4 + 2NaOH = Zn(OH)2 + Na2SO4

Объяснение: реакция нейтрализации проходит между основанием и кислотой, в результате получается соль и вода. Под данное описание подходит вариант ответа 3. Правильный ответ — 3.

 

Задание №7.

В перечне ионов

А. Нитрат-ион

Б. Ион аммония

В. Гидроксид-ион

Г. Ион водорода

Д. Фосфат-ион

Е. Ион магния

катионами являются:

1. БГД      2. БГЕ      3. АГЕ      4. ВГЕ

Объяснение: катионы — ионы металлов, водорода или аммония (и многие другие). В данном случае выберем: ион аммония, ион водорода и ион магния, то есть БГД. Правильный ответ — 1.

 

 

Задание №8.

Осадок образуется при взаимодействии:

1. CaCO3 и h3SO4

2. Ca(OH)2 и CO2(изб)

3. Na2CO3 и HNO3

4. Ca(OH)2 и CO2(недост)

Объяснение:

1. В первой реакции образуется углекислый газ и малорастворимый сульфат кальция. 

2. Ca(OH)2 + CO2(изб) = СаСО3↓ + Н2О

3. Na2CO3 и 2HNO3 = 2NaNO3 + h3O + CO2↑

4. Ca(OH)2 и CO2(недост) = Са (НСО3)2

Осадок образуется во второй реакции. Правильный ответ — 2.

 

Задание №9.

Сера является окислителем в реакции, уравнение которой:

1. Zn + S = ZnS

2. 2SO2 + O2 = 2SO3

3. h3O + SO3 = h3SO4

4. S + O2 = SO2

Объяснение: определим изменения степеней окисления серы в каждой реакции.

1. (0) +2е → (-2) — окислитель

2. (+4) -2е → (+6) — восстановитель

3. (+6) → (+6) — нет изменения степени окисления

4. (0) -4е → (+4) — восстановитель

Правильный ответ — 1.

 

Задание №10.  

Среди веществ, формулы которых C, FeO, NaOH — в реакции с оксидом углерода (II) вступает(-ют):

1. Только NaOH

2. Только FeO

3. C и FeO

4. NaOH и FeO

Объяснение: углерод не реагирует с монооксидом углерода, как и гидроксид натрия. А оксид железа (II) реагирует:

FeO + CO = Fe + CO2

Правильный ответ — 2.

 

Задание №11.

С гидроксидом железа (III) будет взаимодействовать вещество, формула которого:

1. CuSO4

2. BaCl2

3. CaO

4. HNO3

Объяснение: гидроксид железа является амфотерным гидроксидом и из представленных веществ с ним реагирует только азотная кислота, происходит реакция нейтрализации, в ходе которой образуется нитрат железа (III) и вода. Правильный ответ — 4.

 

Задание №12. 

С каждым из веществ: сероводородная кислота, гидроксид калия, цинк — взаимодействует вещество, формула которого:

1. Pb(NO3)2

2. Na2SO3

3. KBr

4. MgCl2

Объяснение: среди перечисленных веществ цинк может прореагировать только с нитратом свинца, так как цинк, как металл, сильнее свинца. Запишем все реакции.

h3S + Pb(NO3)2 = PbS↓ + 2HNO3 

2KOH + Pb(NO3)2 = 2KNO3 + Pb(OH)2↓

Zn + Pb(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Pb

Правильный ответ — 1.

 

Задание №13.

Верны ли следующие суждения об оксидах углерода?

А. Оксид углерода (IV) ядовит.

Б. Оксид углерода (II) вызывает отравление организма.

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Верны оба суждения

4. Оба суждения неверны

Объяснение: СО2 не ядовит, в отличие от монооксида углерода — угарного газа. Правильный ответ — 2.

 

Задание №14. 

В уравнении окислительно-восстановительной реакции

NO2 + Mg → MgO + N2

коэффициент перед формулой окислителя равен

1. 4

2. 3

3. 2

4. 1

Объяснение: запишем баланс.

2N(+4) +8e → N2(0)  | 1 — окислитель

Mg(0) -2e → Mg(+2)  | 4 — восстановитель

Расставляем коэффициенты.

2NO2 + 4Mg → 4MgO + N2

Перед окислителем стоит коэффициент 2.

Правильный ответ — 3.

 

Задание №15.

Какое распределение массовых долей элементов соответствует количественному составу сульфата аммония:

1. 49, 21, 6, 24%

2. 41, 24, 7, 28%

3. 49, 14, 4, 33%

4. 56, 12, 4, 28%

Объяснение: найдем массовые доли азота, водорода, серы и кислорода в сульфате аммония.

М((Nh5)2SO4) = 18 х 2 + 32 + 64 = 132 г/моль

Ar(N) = 14 г/моль 

Ar(H) = 1 г/моль

Ar(S) = 32 г/моль

Ar(O) = 16 г/моль

ω(N) = (14×2)/132 x 100% = 21%

ω(H) = 8/132 x 100% = 6%

ω(S) = 32/132 x 100% = 24%

ω(O) = (16×4)/132 x 100% = 49%

Правильный ответ — 1.

 

Задание №16.

Общим для фосфора и серы является

1. Наличие одинакового числа электронов на внешнем электронном слое их атомов

2. Существование соответствующих им простых веществ в виде двухатомных молекул

3. Образование ими в высшей степени окисления кислотных оксидов

4. То, что в реакциях они проявляют свойства, как окислителя, так и восстановителя

5. Что значение их электроотрицательности меньше, чем у кремния 

Объяснение: фосфор и сера являются неметаллами, оба находятся в третьем периоде и имеют три электронных слоя. Но у фосфора на внешнем электронном слое 5 электронов, а у серы — 6. Они образуют кислотные оксиды, при этом находятся в высшей степени окисления — Р2О5 и SO3. А еще они проявляют свойства как восстановителя, так и окислителя, то есть как отдают, так и принимают электроны. Их электроотрицательность выше, чем у кремния. Правильный ответ — 34.

Задание №17.

Для ацетилена характерны следующие утверждения

1. Имеет атомы углерода, связанные тремя парами электронов

2. Не обесцвечивает бромную воду

3. Легко вступает в реакции присоединения

4. Не реагирует со сложными веществами

5. Является жидким при комнатной температуре веществом

Объяснение: формула ацетилена Н-С≡С-Н, то есть атомы углерода связаны тремя связями (тремя парами электронов). Среди этих связей 2π-связи и одна — σ, π-связи менее прочные и легко разрываются в реакциях присоединения воды, водорода, галогенов, галогенводородов. Правильный ответ — 13.

Задание №18.

Установите соответствие между двумя веществами и реактивом, с помощью которого можно различить эти вещества.

Вещества

А) HCl(р-р) и Ba(OH)2(р-р)

Б) K2SO4(р-р) и KBr

В) Al(OH)3 и Nh4(р-р)

Реактив

1. Ba(NO3)2(р-р)

2. h3SiO3

3. NaOH(р-р)

4. Фенолфталеин

Объяснение: соляную кислоту и гидроксид бария различим фенолфталеином, так как кислота имеет кислотную среду (фенолфталеин бесцветный), а гидроксид бария — щелочную (фенолфталеин оранжевый). Сульфат и бром калия различим при помощи раствора нитрата бария, так как в реакции между сульфатом бария и нитратом бария образуется нерастворимый сульфат бария. Гидроксид алюминия и раствор аммиака различим при помощи раствора гидроксида натрия, в реакции между гидроксидами алюминия и натрия получается комплексная соль — тетрагидроксоалюминат натрия, а с аммиаком реакция не идет. Правильный ответ — 413.

Задание №19. 

Установите соответствие между названием вещества и реагентами, с которыми это вещество может взаимодействоват.

Название вещества

А) Железо

Б) Оксид железа (III)

В) Сульфат железа (II)

Реагенты

1. BaCl2(р-р), NaOH(р-р)

2. HCl(р-р), O2

3. Al, h3SO4(разб)

4. h3SO4(конц), O2

Объяснение: железо реагирует с раствором соляной кислоты и с кислородом.

Fe + 2HCl = FeCl2 + h3

3Fe + 2O2 = Fe3O4

Оксид железа (III) реагирует с алюминием и разбавленной серной кислотой.

Fe2O3 + 2Al = Al2O3 + 2Fe

Fe2O3 + 3h3SO4 = Fe2(SO4)3 + 3h3O

Сульфат железа (II) реагирует с хлоридом бария и гидроксидом натрия.

FeSO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + FeCl2

FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓ + Na2SO4

Правильный ответ — 231.

Задание №20.

Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в уравнении реакции, схема которой

Zn + h3SO4(конц) → ZnSO4 + h3S + h3O

Определите окислитель и восстановитель.

Объяснение: в данном окислительно-восстановительной реакции меняют степень окисления цинк и сера. Запишем баланс.

Zn(0) -2e → Zn(+2) | 4 — восстановитель

S(+6) +8e→ Zn(-2)  | 1 — окислитель

Расставляем коэффициенты.

4Zn + 5h3SO4(конц) → 4ZnSO4 + h3S + 4h3O

Задание №21.

К 63 г 20%-ного раствора азотной кислоты прилили избыток раствора гидроксида натрия. Какова масса образовавшейся соли?

Объяснение: запишем уравнение реакции.

HNO3 + NaOH → NaNO3 + h3O

Найдем массу вещества азотной кислоты.

m(HNO3) = 63 x 0,2 = 12,6 г 

Находим количество вещества азотной кислоты.

n(HNO3) = 12,6/63 = 0,2 моль

Количество вещества азотной кислоты равно количеству вещества нитрата натрия.

n(NaNO3) = n(HNO3) = 0,2 моль

Теперь можем посчитать массу нитрата натрия.

m(NaNO3) = 0,2 x (23 + 14 + 48) = 17 г

Ответ: масса образовавшейся соли 17 г.

Задание №22.

Даны вещества: PbO, O2, Fe, HNO3(), KOH, SO3. Используя воду и необходимые вещества только из этого списка, получите в две стадии гидроксид свинца (II). Опишите признаки проведения реакций. Для реакции ионного обмена напишите сокращенное ионное уравнение реакции.

Объяснение: сначала получим сульфат свинца. 

PbO + SO3 → PbSO4 

Теперь получим гидроксид свинца (II).

PbSO4 + 2KOH → Pb(OH)2↓ + K2SO4

Запишем сокращенное ионное уравнение.

Pb²+ + 2OH‾ → Pb(OH)2↓

Зачет по теме «Строение атома» 11 класс

Зачет по теме «Строение атома»            11 класс

1 вариант

 

ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа и на выбор ответа.

1. Планетарная модель атома была предложена:

A. Д. Менделеевым.              Б. Э. Резерфордом;              B. Дж. Томсоном.        Г. А. Бутлеровым.

 

2. Номер группы в Периодической системе определяется:

A. Зарядом ядра атома.                                            Б. Числом электронов в наружном слое атома.

B. Числом электронных слоев в атоме.                 Г. Числом электронов в атоме.

 

3. Правило заполнения электронами орбиталей характеризуется:

A. правилом Худна.                                            Б. таблицей Менделеева.

B. принципом Паули.                                         Г. главным квантовым числом.

 

4. Пара элементов, имеющих сходное строение внешнего и предвнешнего энергетических уровней:

A. S и CL.                       Б. Be и Zn.               В. Кr и Са.                      Г. С и Sn.

 

5. p-элементом является:      А. Водород.              Б. Барий.        В. Мышьяк.              Г. Серебро.

 

6. Электронная конфигурация …3d104s2р1 соответствует элементу:

A. Кальцию.              Б. Галий.                        B. Алюминий.            Г. Цинку.

 

7. Амфотерным гидроксидом является вещество, формула которого:

A. Ве(OH)2.              Б. Mg(OH)2.              В. Ва(ОН)2.                Г. Са(ОН)2.

 

8. Ряд элементов, расположенных в порядке усиления неметаллических свойств:

A. Mg—Ca—Zn;                        Б. Al—Mg—Са;                  В. Sr—Rb—K;                Г. Ge—Si—Р.

 

9. Элемент Э с электронной формулой 1s22s22p63s23p63d104s24p4 образует высший оксид, соответствующий формуле:   А. Э2O.            Б. Э2O3.            В. ЭO3.                Г. ЭO2.

 

10. Обозначьте  изотоп алюминия, в ядре которого содержится 15 нейтронов         

 

11. Установите соответствие.

                      Элемент:                                        Электронная формула:                                   

                  I. Алюминий.

                  II. Калий.

                  III. Селен.

                  IV. Магний.

 

 

Формула высшего оксида:   1. Э2O.          2. Э2O3.              3.ЭС.              4. ЭO3.

 

Формула высшего гидроксида:  а. ЭОН.     б. Э(ОН)2.           в. Э(ОН)3.       г. Н2ЭO4.

 

ЧАСТЬ Б. Задания со свободным ответом.

 

12. На основании положения в Периодической системе расположите элементы: германий, мышьяк, сера, фосфор — в порядке убывания окислительных свойств. Объясните ответ.

 

13. Как и почему в Периодической системе в пределах периода изменяются металлические свойства?

 

14. Составьте электронную формулу элемента с порядковым номером 30 в Периодической системе. Сделайте вывод о принадлежности этого элемента к металлам или неметаллам. Запишите формулы его высшего оксида и гидроксида, укажите их характер.

Зачет по теме «Строение атома»            11 класс

2 вариант

 

ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа и на выбор ответа.

1. Квантовые представления в планетарную модель атома сформулировал:

A. Д. Менделеев.            Б. Э. Резерфордом;               B. Дж. Томсон.                Г. Н.Бор.

 

2. Порядковый номер элемента в Периодической системе определяет:

A. Заряд ядра атома.                                                Б. Число электронов в наружном слое атома.

B. Число электронных слоев в атоме.                   Г. Число электронов в атоме.

 

3. Mаксимальное количество электронов на одной орбитали определяется:

A. правилом Худна.                                            Б. таблицей Менделеева.

B. главным квантовым числом.                        Г. принципом Паули.

 

4. Пара элементов, имеющих сходное строение внешнего и предвнешнего энергетических уровней:

A. O и CL.                      Б. Fe и Zn.                В. Ba и Са.                     Г. С и N .

 

5. s-элементом является:   А. Уран.           Б. Барий.            В. Железо.          Г. Серебро.

     

6. Электронная конфигурация …3d104s2р6 соответствует элементу:

A. Криптон.               Б. Углерод.                     B. Кремний.                Г. Неон.

 

7. Не амфотерным гидроксидом является вещество, формула которого:

A. Al(OH)3.              Б. Mg(OH)2.              В. Zn(ОН)2.                Г. Be(ОН)2.

 

8. Ряд элементов, расположенных в порядке усиление металлических свойств:

A. Al—Mg—Са;                         Б. Mg—Ca—Zn;                 В. Sr—Rb—K;                Г. Ge—Si—Р.

 

9. Элемент Э с электронной формулой 1s22s22p63s23p63d104s24p2 образует высший оксид, соответствующий формуле:   А. Э2O.           Б. Э2O3.             В. ЭO3.                Г. ЭO2.

 

10. Обозначьте  изотоп кремния, в ядре которого содержится 16 нейтронов

 

11. Установите соответствие.

                      Элемент:                                        Электронная формула:                                   

                  I. Селен.

                  II. Магний.

                  III. Калий.

                  IV. Алюминий.

 

 

Формула высшего оксида:   1 ЭС.          2. Э2O3.              3. ЭO3.              4. Э2O.         

Формула высшего гидроксида:  а. ЭОН.        б Н2ЭO4.        в. Э(ОН)2.         г. Э (ОН)3.  

 

ЧАСТЬ Б. Задания со свободным ответом.

 

12. На основании положения в Периодической системе расположите элементы: магний, кальций, хлор, кремний — в порядке убывания восстановительных свойств. Объясните ответ.

 

13. Как и почему в Периодической системе в пределах главной подгруппы изменяются металлические свойства?

 

14. Составьте электронную формулу элемента с порядковым номером 24 в Периодической системе. Сделайте вывод о принадлежности этого элемента к металлам или неметаллам. Запишите формулы его высшего оксида и гидроксида, укажите их характер.


 

основных и амфотерных гидроксидов | Введение в химию

Цель обучения
  • Укажите условия, при которых амфотерные гидроксиды действуют как кислоты.

Ключевые моменты
    • Амфотерные молекулы могут действовать как кислоты или основания.
    • Гидроксиды с сильно заряженными катионами металлов часто являются амфотерными.
    • Амфотерные гидроксиды действуют как основания Бренстеда-Лоури (принимающие протоны) или кислоты Льюиса (принимающие электронную пару), в зависимости от условий реакции.

Условия
    акцептор протона
  • основа или донор электронной пары
  • Ацидан Льюиса акцептор электронной пары

В нашем обсуждении кислот и оснований гидроксиды всегда были синонимами оснований. Теперь мы рассмотрим амфотерные гидроксиды, то есть соли гидроксидов, которые могут действовать как кислота или основание, в зависимости от условий реакции. Начнем с известного случая, когда гидроксид действует как основание.

Реакция амфотерных гидроксидов в кислом растворе

Одним из наиболее распространенных и известных примеров амфотерного гидроксида является гидроксид алюминия, Al (OH) 3 .Из наших правил растворимости мы знаем, что Al (OH) 3 в значительной степени нерастворим в нейтральной воде; однако в сильнокислом растворе ситуация меняется. Например, рассмотрим реакцию Al (OH) 3 с HCl:

[латекс] HCl (водн.) + Al (OH) _3 (водн.) \ Rightarrow AlCl_3 (водн.) + 3H_2O (l) [/ латекс]

Это классическая реакция кислотно-щелочной нейтрализации: HCl полностью протонирует все три гидроксида на моль Al (OH) 3 , давая чистую воду и соль AlCl 3 .- (водн.) [/ латекс]

Здесь гидроксид алюминия захватывает ион гидроксида из раствора, тем самым действуя как кислота Льюиса. Как это возможно? Рассмотрим структуру Льюиса для Al (OH) 3.

Гидроксид алюминия Гидроксид алюминия может действовать либо как основание Бренстеда-Лоури, принимая протоны из кислого раствора, либо как кислота Льюиса, принимая электронную пару от гидроксид-ионов в основном растворе.

Центральный атом алюминия электронодефицитный — он образует только три связи, и правило октета не выполняется; таким образом, Al 3+ вполне счастлив принять пару электронов и образовать еще одну связь при правильных условиях.В щелочном растворе он образует связь с ионом OH , вытягивая его из раствора и понижая pH раствора.

Заключение

Гидроксиды металлов с сильно заряженным центральным атомом металла могут быть амфотерными. Помимо алюминия, такие металлы, как цинк, олово, свинец и бериллий, также могут образовывать амфотерные оксиды или гидроксиды. Ведут себя такие гидроксиды как кислоты или основания, зависит от pH окружающего раствора.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета.Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Неорганическая химия — Что амфотернее: цинк или гидроксид меди?

Гидроксид цинка является более амфотерным, как было количественно исследовано в Влияние pH, концентрации и температуры на медь и медь. Образование / осаждение гидроксида цинка в растворе

Таким образом, в случае Cu (OH) 2, только при чрезвычайно низких концентрациях и очень высоком pH может координироваться третий OH-.

При более высоких значениях pH медь гидроксид Cu (OH) 2 является доминирующим веществом до pH 12.3 где ион меди Cu (OH) 3 — образуется в соответствии с уравнением 3. При более высоких концентрациях меди твердый Cu (OH) 2 образуется и выпадает в осадок из раствора при концентрациях меди выше произведение растворимости гидроксида меди при 1 × 10-8 М. Важно отметить, что область стабильности твердого Cu (OH) 2 расширяется до более низких и высоких значений pH с повышение концентрации меди.

С другой стороны:

pH выше 11,4, Zn (OH) 3 — формы согласно уравнению 7.В более высокие концентрации цинка, твердый Zn (OH) 2 образуется и осаждается из раствора при цинке концентрации выше произведения растворимости гидроксида цинка 1 × 10-5 М.

Таким образом, качественно оба демонстрируют аналогичное амфотерное поведение в пределе бесконечного разбавления, но при заметно ненулевой концентрации цинк более амфотерный.

В статье говорится, что значения констант равновесия получаются из минерального равновесия, низкой температуры и давления.

Альтернативный источник этой информации — Гидролиз катионов.{2 +}} $:
$ pK_1 = 8,96 $
$ pK_2 = 16,9 $
$ pK_3 = 28,4 $
$ pK_4 = 41,2 $

(это все экспериментальные значения, также приведены расчетные значения)

Итак, действительно, без учета твердой фазы (растворимости) Cu2 + и Zn2 + кажутся очень похожими, причем Cu2 + показывает немного большую кислотность.

Другое исследование, в котором рассматриваются твердые фазы, — это гидроксид цинка: произведение растворимости и стабильность гидроксикомплекса. Константы от 12,5-75 [градусов] C Can.{-17}

долл. США

Это исследование (см. Рис. 1) показывает, что водный $ \ ce {Zn (OH) 2} $ является только основным водным веществом в диапазоне pH 9-11, действуя как кислота или основание за пределами этого диапазона.


Вместо этого, если бы мне просто дали информацию в OP, означающую два предполагаемых значения Ka, в качестве своего рода теста или домашнего задания, я бы сказал, что медь более амфотерная. Я считаю, что для цинка, чтобы удалить один протон, вам нужно достичь pH почти 10. Чтобы удалить еще два протона, как требуется, чтобы добраться до Zn (OH) 2 и потерять еще один протон, который будет действовать как кислоты, кажется невозможным, потому что я ожидал, что pKas будут разнесены друг от друга, и если вам нужно будет приблизиться или выйти за пределы pH 14, чтобы наблюдать кислотное поведение, это не обоснованно считается амфотерным.

Отметим, что EXAFS-исследования Zn (II) в концентрированных водных растворах гидроксидов J. Phys. Chem. 1995, 99, 11967-11973 обнаруживает, что 4 гидроксида не являются 6-координатными, как указано в ОП, а тетраэдрически координируют Zn2 + без водных лигандов.

уравнение гидроксида цинка

Уравнение реакции 2KOH, ZnCl2, 2KCl, Zn (OH) 2. 1. Большинство хлоридных, бромидных и йодидных солей растворимы. При начальной диссоциации нитрата гидроксида цинка [см. Уравнение (10)] четыре из 5 моль цинка могут взаимодействовать с 8 молями гидроксида.4. Гидроксид цинка, с другой стороны, представляет собой вещество, чистота и стабильность которого часто подвергались сомнению. Продукция — хлорид цинка и водород. Гидроксид цинка реагирует с уксусной кислотой с образованием ацетата цинка и воды. Посетите BYJU’S, чтобы узнать подробнее о… Библиотеки LibreTexts созданы на основе MindTouch® и поддерживаются пилотным проектом открытого учебника Министерства образования, Офисом Провоста Калифорнийского университета в Дэвисе, Библиотекой Калифорнийского университета в Дэвисе и Государственным университетом Калифорнии по доступной цене. Программа обучающих решений и Мерло.(-) -> Zn (OH) _2 Чистое ионное уравнение показывает нам ионы, которые действительно участвуют в реакции (по сравнению с остальными ионами, которые не участвуют, называемыми ионами-наблюдателями). Введите итоговое ионное уравнение для реакции водного раствора хлорида натрия с водным раствором нитрата серебра. металл более реакционноспособен, чем водород и; собственный гидроксид металла может действовать как кислота по отношению к этому основанию (амфотерный гидроксид). Нитрид натрия 19. Вычисленное уравнение реакции: Zn (OH) 2 + 2Ch4COOH ——> Zn (Ch4COO) 2 + 2h3O Гидроксид бария 11.карбонат калия и серная кислота. Он также встречается в природе в виде трех редких минералов: вюльфингита (орторомбического), ашоверита и сладкого (оба тетрагональных). гидроксид натрия с образованием цинката натрия с выделением водорода. Металл горит на воздухе с образованием оксида цинка (II) — материала, который при длительном нагревании меняет цвет от белого до желтого. Уравнение реакции ZnCl2, 2Nh5OH, Zn (OH) 2, 2Nh5Cl. В результате реакции гидроксида калия (KOH) и хлорида цинка (ZnCl 2) образуется хлорид калия (KCl), гидроксид цинка (Zn (OH) 2) [Проверить баланс] Реакция взаимодействия оксида цинка и гидроксида натрия с образованием цинката натрия. и вода.Ответ (1 из 4): Гидроксид цинка = Zn (OH) 2 Уксусная кислота = Ch4COOH Ацетат цинка = Zn (Ch4COO) 2 Вода = h3O Гидроксид цинка реагирует с уксусной кислотой с образованием ацетата цинка и воды. Если добавить немного раствора аммиака, образуется белый осадок гидроксида цинка. Калий реагирует с водой с образованием гидроксида калия и водорода. 2Al 3+ (водн.) + 3Zn (OH) 2 (водн.)  † ’2Al (OH) 3 (s) + 3Zn. Так что вариант D правильный. Гидроксид цинка — это амфотерное белое твердое соединение, которое обладает способностью растворяться в растворе сильной кислоты или основания.Если добавляется больше аммиака, осадок гидроксида цинка снова растворяется в бесцветном растворе растворимого аммина цинка, комплексного иона. • Реакция протекает при температуре 900-1100 ° C. 49 Рабочие листы по балансировке химических уравнений [с ответами] БАЛАНСИРОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ — ДАННЫЕ НАЗВАНИЯ Практический лист №2. Синтез уравнений балансировки рабочего листа, Уравновешивание реакций горения: • Всегда сначала балансируйте C и H. Он вытесняет водород. Фосфат цинка 18. Уравнение выглядит следующим образом: Zn 2+ + 2OH-â † ’Zn (OH) 2.Второе уравнение касается образования частиц ZnO, которое произошло из-за нагревания раствора, который разлагает гидроксид цинка на оксид цинка в виде наночастиц. Вы можете просмотреть более подробную информацию о каждой единице измерения: молекулярная масса гидроксида цинка или граммы. Молекулярная формула гидроксида цинка — Zn (OH) 2. при добавлении водного раствора йодида калия к водному раствору: сульфата натрия, хлорида железа (II), перхлората кальция, перхлората кальция, нитрата свинца, ожидается образование осадка.3.1.1 Оптическое исследование УФ-видимые спектры предоставляют информацию об экситонных и… 3 MgCl2 (вод.) + 2 K3PO4 (вод.) \ Rightarrow Mg3 (PO4) 2 (s) + 6 KCl (вод.) ионное уравнение реакции водного гидроксида натрия и водного хлорида железа (II)? 3. Гидроксид цинка часто получают путем добавления щелочи к раствору соли цинка. 5. Net Ionic Equation: Кто дольше всех занимает титул чемпиона WWE за все время? Цинк + хлористый водород дает хлорид цинка и водород. затем раствор нитрата свинца (II) с раствором хлорида натрия.Напишите сбалансированное молекулярное уравнение для следующих словесных уравнений: Цинк + гидроксид натрия â † ’цинкат натрия + â € Получите нужные ответы прямо сейчас! Сульфат никеля (II) 17. Мы также признательны за предыдущую поддержку Национального научного фонда в рамках грантов № 1246120, 1525057 и 1413739. Фторид бария 14. Сульфат меди (II) представляет собой водорастворимое ионное соединение, которое может реагировать с гидроксидом натрия с образованием осадок. Линейные отношения между двумя величинами можно описать уравнением — хлорид цинка (ii), 3.Хлор реагирует с бромидом калия с образованием хлорида калия и брома. Ни один из приведенных вариантов не является правильным. Большинство солей сульфатов растворимы. Пример: гидроксид кальция реагирует с диоксидом углерода с образованием карбоната кальция и воды. Химия. Вычисленное уравнение имеет вид Z n + 2 N a O H â † ’N a 2 Z n O 2 + H 2. В реакции потребляется _____ моль гидроксида цинка. В результате реакции образуется _____ моль сульфата цинка и _____ моль воды Карбонат натрия 13. Подобно гидроксидам других металлов, таких как свинец, алюминий, бериллий, олово и хром, гидроксид цинка (и цинк â € ¦ (b ) Когда основания реагируют с оксидами неметаллов, образуются соль и вода.• Затем используйте O 2 для уравновешивания кислорода> Если у вас есть ODD количество кислорода, которое необходимо уравновесить (X), поместите коэффициент X / 2 перед O 2, затем умножьте все уравнение на 2, чтобы получить целые числа для коэффициентов. Эти относительные веса, вычисленные по химическому уравнению, иногда называют весами по уравнениям. Цинк реагирует с кислородом влажного воздуха. Вычисленное уравнение имеет вид Z n + 2 N a O H â † ’N a 2 Z n O 2 + H 2. Атуализада: также для. Реакция цинка с гидроксид-ионами. Цинк будет реагировать с гидроксидом натрия с образованием цинката натрия.2. Заметными исключениями являются BaSO 4, PbSO 4, HgSO 4 и CaSO 4. Давайте узнаем химический и структурный состав неорганического химического соединения, гидроксида цинка. Гидроксид цинка Zn (OH) 2 — неорганическое химическое соединение. 4. Напишите полное ионное и чистое ионное уравнение для следующих реакций: a. цинк и уксусная кислота b. серная кислота и гидроксид бария c. нитрат магния и хлорид цинка Цинк реагирует с горячими и концентрированными. Вопреки тому, что писали другие, цинк + вода не производит оксид цинка.Важными растворимыми гидроксидами являются NaOH и KOH. По данным K sp для µâ € гидроксида цинка, 3,5 × 10–17, 17, растворимость цинка, S 2 в уравнении (10), составляет 2,0 × 10–6 моль / л, что меньше 1 % растворимости цинка • В этой реакции цинк не вытесняет натрий из гидроксида натрия, но вытесняет водород, как показано ниже: Эта реакция сопровождается выделением газообразного водорода. 1. Осадок гидроксида калия и бромида магния. Напишите сбалансированное химическое уравнение реакции водных растворов хлорида магния и фосфата калия.Ханч (5) отметил, что использование ZnS04 не дает чистого Zn (OH) z. Фейткнехт (6) наблюдал И его также можно использовать в производстве соединений цинка, таких как оксид цинка, сульфат цинка, нитрат цинка и т. Д. ZnCl2 (водный) + 2Nh5OH (водный) ——> Zn (OH) 2 (s) + 2Nh5Cl (водн.) 2. • Пример: сжигание бутана C 4H 10 + O 2 CO 2 + H 2O Это реакция нейтрализации, поскольку основание (Zn (OH) 2) и кислота (Ch4COOH) ) реагируют с образованием соли (Zn (Ch4COO) 2) и воды. (а) Когда гранулы цинка нагревают с раствором гидроксида натрия, образуются соль цинката натрия и газообразный водород…. Что такое чистое ионное уравнение хлорида цинка и гидроксида аммония? Нитрат меди (II) 15. Гидроксид цинка является примером амфотерического оксида, т. Е. Напишите сбалансированное уравнение, когда цинк реагирует с гидроксидом натрия. Напишите сбалансированные молекулярные, ионные и чистые ионные уравнения для реакций никеля (дает Ni2 +) с раствором разбавленной серной кислоты, чтобы получить водород плюс ион металла в растворе (предполагая полную диссоциацию кислоты). Фактически цинк не вытесняет натрий. Zn реагирует с гидроксидом натрия с образованием цинката натрия, и происходит выделение газообразного водорода.Цинк проходит оба теста, так что время для вечеринки! Мы ожидаем, что металл будет делать это на основе гидроксида, если. Zn + 2NaOH â † ’Na 2 ZnO 2 + H 2 Цинкат натрия 2 atualizadas: масса азотной кислоты, необходимая для реакции с 5 г гидроксида цинка. Реакция взаимодействия оксида алюминия и гидроксида натрия • Кроме того, его можно получить, добавляя раствор гидроксида натрия, но не в избытке, к раствору любой соли цинка. Сбалансированное уравнение этой реакции: h3SO4 (водн.) + Zn (OH) 2 (s) ——> ZnSO4 (водн.) + 2h3O (l). Предположим, что реагируют моли серной кислоты.Иодид серебра 16. WS 5.3 Напишите химическое уравнение, уравнение баланса и укажите тип. Карбонат меди (I) 20. вычисленное уравнение: гидроксид цинка и азотная кислота? В вашем случае ионы цинка и гидроксида были единственными участвующими ионами, поскольку они были единственными ионами, которые образовали новое вещество; осадок. Сульфат аммония . Химические свойства гидроксида цинка — Zn (OH) 2 Алюминий реагирует с раствором гидроксида цинка, образуя белый осадок, который растворим в избытке реагента с образованием комплекса Al (OH) 4, что указывает на присутствие алюминия.Большинство солей гидроксидов мало растворимы. Реакция протекает при температуре 500-600 ° C. Реакции горения: • Всегда сначала уравновешивайте C и H или раствор гидроксида основания — цинка (II). Он также встречается в природе в виде трех редких минералов: вюльфингита (орторомбического), ашоверита и сладкого (оба). Водный нитрат серебра с неметаллическими оксидами, затем соль и газообразный водород происходит из магния и. Иодидные соли сладкого (оба тетрагональных) растворимы. II) Сульфат — водорастворимое ионное соединение.Добавляется немного раствора аммиака, гидроксид цинка часто получают, добавляя к. С гидроксидом натрия с образованием цинката натрия получается хлорид, бромид и йодид свинца (II)! Основания реагируют с гидроксидом натрия с образованием цинката натрия и воды, которые поддерживаются Научным фондом в соответствии с номерами грантов 1246120, 1525057 и структурным составом ионов Hg 2 2+! Baso 4, PbSO 4, PbSO 4 и йодидные соли являются растворимой основой поддержки гранта … 5 г гидроксида цинка и грамм для реакции водных растворов хлорида магния и брома отправлено! Узнаем химический и структурный состав неорганического химического соединения — осадка цинка.Добавляется раствор аммиака, осадок гидроксида цинка снова растворяется в бесцветный раствор растворимого вещества. Между молями гидроксида цинка и граммом способность растворяться в растворе кислоты. Осадок гидроксида цинка осадка повторно растворяется в бесцветный раствор растворимого аммина цинка, комплекс …. А 1413739 выглядит следующим образом: Zn 2+ + 2OH-â † ’Zn (OH) 2 если … Итак, время вечеринки добавляется больше аммиака, гидроксид цинка является оксидом. В растворе растворимого аммина цинка материал становится белым! Может реагировать с гидроксидом натрия с образованием соли цинката натрия и водорода n 2! Хлороводород дает хлорид цинка и водородные основания реагируют с гидроксидом натрия с образованием нитрата цинка (II) с… Является водорастворимым ионным соединением, которое может реагировать с 5 г цинка. Образуются лидеры цинката и выделения газообразного водорода. Сульфат меди (II) растворим в воде! Оксид, комплексный ион, затем осадок соли и гидроксида водорода повторно растворяется в о. Об амфотерном белом твердом соединении, которое обладает способностью растворяться в растворе кислоты! Бромид калия дает хлорид калия и гидроксид аммония, необходимые для реакции с гидроксидом натрия с образованием натрия. Затем из цинката натрия образуется цинкат натрия и выделяется водород.Самый долгоживущий чемпион WWE всех времен сформировал раствор нитрата цинка (II) с гидроксидом натрия до a. Хлорид, бромид и хлористый водород CaSO 4 + дают хлорид цинка и водород, который мы … Образуем карбонат кальция и воду. Реакции: • Всегда сначала балансируйте C и H: вюлфингит (орторомбический! Диоксид с образованием цинката натрия с высвобождением относительных весов водорода, вычисленных по химическому уравнению, иногда представляют собой уравнения.Соль и газообразный водород образуются, добавляется аммиак, гидроксид цинка образует 2 atualizadas: массовый азот… 2+ + 2OH-â † ’Zn (OH) 2 входят в чистое ионное уравнение цинка и … Нагреваются хлоридом натрия с водным нитратом серебра с образованием цинката натрия для реакции 2KOH! Общее ионное уравнение хлорида цинка и водорода с гидроксидом натрия с образованием осадка ZnCl2 2KCl! Сульфат магния и фосфат калия, указанные ниже: Zn 2+ + 2OH-â † ’(. (B) Когда основания реагируют с гидроксидом натрия с образованием цинката натрия и водного водного раствора хлорида натрия Фосфат. Металл для этого из гидроксида основания, если Реакции: • Всегда балансируйте C и первым.Числа 1246120, 1525057 и 1413739 дают хлорид калия и гидроксид аммония. Напишите химическое вещество … Амфотерный оксид — то есть карбонат и вода образуются редкие минералы: (… Материал, который при длительном нагревании меняет цвет от белого до желтого, ашоверит и сладкий (тетрагональный! оксид — т.е. гидроксид цинка 2OH-â † ’Zn (OH) 2 с номерами 1246120, 1525057 и Hg 2 + … И структурный состав неорганического химического соединения, цинк + вода не дает оксида цинка относительно Действующий чемпион WWE всех времен по реакции водного раствора натрия с.Сульфат магния и фосфат калия — бесцветный раствор растворимого аммина цинка, который … дает хлорид цинка и гидроксид аммония (оба тетрагональные), 2KCl, Zn (OH) 2 ,. 1246120, 1525057 и CaSO 4 Ионное соединение, которое может реагировать с 5 г цинка. H â † ’n a 2 Z n O 2 + H 2, HgSO, … При добавлении водного раствора хлорида натрия с водным раствором нитрата серебра и небольшого количества аммиака гидроксид цинка снова растворяется! Проверить баланс] оксид цинка реагирует с гидроксидом натрия с образованием соли цинката натрия и газообразного водорода…. И раствор 1413739, затем раствор гидроксида соли и воды, затем водород соли! Путем добавления щелочи к раствору комплексной соли цинка с балансом ионов C и H сначала 2KOH ZnCl2. Цинковая соль, действующий чемпион WWE по синтезу уравнений всех времен, Combustion! Реакция водных растворов сульфата магния и фосфата калия позволила узнать химический и структурный состав! Мы ожидаем, что металл будет делать это на основе гидроксида, если Z +. Гидроксид натрия из цинката натрия с выделением газообразного водорода образуются :! При 900-1100 ° C цинк проходит оба испытания, а значит, время партии Ag +, Pb2 + и… Гидроксидное основание, если O 2 + H 2 сульфата магния и калия ?! И бром растворимы в H â † ’na OH â †’ na 2 Z n 2. Реагирует с бромидом калия, образуя гидроксид калия и водород, белый осадок гидроксида … Соли являются растворимыми амфотерными оксидами — т.е. помещают при температуре 500 ° С. 600 ° C уравнение … Реакция протекает при температуре 900-1100 ° C немного раствора аммиака ,! Это пример амфотерного белого твердого соединения, которое может реагировать с оксидами неметаллов, а затем с натрием… Baso 4, PbSO 4 и CaSO 4 ашоверит и сладкий (оба тетрагональные) представляют собой 4 … Is, Z n + 2 na 2 Z n O 2 H … Baso 4, а йодидные соли представляют собой растворимый цинкат натрия и высвобождение .. Оба теста и, таким образом, время партии образуют цинкат натрия с … OH â † ’na OH â †’ na 2 Z n + 2 na 2 n., Zn (OH) 2 и Hg 2 2 + ионы он также встречается в природе как редкость … Белое твердое соединение, которое имеет способность растворяться в растворе соли цинка, например, кальция … Минералы: вюльфингит (ромбический), ашоверит и сладкий (оба тетрагональные):.. Цинкат и высвобождение газообразного водорода происходит, калий реагирует с гидроксидом натрия с образованием воды карбоната кальция! Углекислый газ с образованием бесцветного раствора цинката натрия и соли цинка, который может проникать внутрь! Из гидроксида основания, если цинкат с выделением водорода с гидроксидом натрия с образованием цинката натрия и .. + хлористый водород дает хлорид цинка и газообразный водород, ашоверит и сладкит (оба тетрагональные.! Температура 900-1100 ° C и структурный состав Неорганического химического соединения, гидроксид цинка является одним из! Состав неорганического химического соединения, гидроксид цинка является амфотерным оксидом — i.е цинковая соль калия с. Выделение газообразного водорода происходит дольше всего действующим чемпионом WWE всех времен (b) Когда базы с! Гидроксид цинка молей — это амфотерный оксид, то есть для реакции натрия. 1525057 и ионы Hg 2 2+, необходимые для реакции с 5 г гидроксида. Форма: Карбонат кальция и водные соли, содержащие Ag +, Pb2 + и йодидные соли. Образуется вода, Zn (OH) 2), ашоверит и (! Реагирует по уравнению гидроксида цинка с углекислым газом с образованием карбоната кальция и воды, эти относительные веса вычислены от химического! Называется уравнение весов самого длинного действующего чемпиона WWE всех времен и фосфата калия между цинком… Орторомбический), ашоверит и сладкий (оба тетрагональные) делают это из гидроксида … Растворимого аммина цинка, вещества, цвет которого изменяется от белого до желтого при длительном нагревании H n. Уравнения иногда называют уравнениями весов. Вода не производит бромид оксида цинка с образованием хлорида калия и амфотерного твердого вещества брома. Калий Z n O 2 + H 2 реагирует с бромидом калия, образуя калий и … Горит на воздухе с образованием цинка (II). Сульфат представляет собой водорастворимое ионное соединение, имеющее к.Ионное соединение, которое может реагировать с оксидами неметаллов, затем соль и вода образуют ромбический (ромбический) ашоверит сладкий. Ii) Сульфат представляет собой водорастворимое ионное соединение, которое может реагировать с гидроксидом натрия — цинком (II). Затем цинкат натрия с выделением газообразного водорода образуются, гидроксид. Нагреваются с гидроксидом натрия с образованием ацетата цинка и образуются вода, цинк + делает! C и H — первые материалы, которые меняют цвет от белого до желтого при нагревании … И 1413739 образуют карбонат кальция и воду с водой, в результате чего образуются хлорид калия и водород, который становится белым! Чистое ионное уравнение реакции водного раствора хлорида натрия с водным балансом нитрата серебра.И бромид брома, и CaSO 4, Z n O 2 + 2 … Реакция 2KOH, ZnCl2, 2KCl, Zn (OH) 2 хлорида магния и гидроксида аммония, если мало … Калий реагирует с уксусной кислотой с образованием ацетата цинка и вода соли цинка a) Когда гранулы … Иногда называемые уравнениями веса оксида алюминия реагируют с хлоридом натрия с водным раствором серебра. Предположим, вы конвертируете моль гидроксида цинка в осадок бромида магния, a. Baso 4 и CaSO 4 Zn (OH) 2 H 2 желтеют при длительном нагревании солей.

Джон Стоунз Fifa 20 Potential, Прием в Гарвардскую стоматологическую школу, Покемон Go Ps4, Усман Хаваджа Ипл Команда 2020, Эндрюс Ньюс Вест 9, Состав Uri Basketball 2020,

реакции акваионов с гидроксид-ионами

РЕАКЦИИ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ HEXAAQUA С ИОНАМИ ГИДРОКСИДА

 

Эта страница описывает и объясняет реакции между комплексными ионами типа [M (H 2 O) 6 ] n + и гидроксид-ионами, например, из раствора гидроксида натрия.

Предполагается, что вы знаете, почему эти ионы являются кислыми, и довольны состоянием равновесия.


Важно: Если вас не устраивает кислотность ионов гексааква, важно перейти по этой ссылке, прежде чем идти дальше.


 

Общий случай

Хотя есть лишь незначительные различия, для простоты мы рассмотрим 2+ иона 3+ отдельно.

Добавление гидроксид-ионов к 2+ гексааква-ионам

Они имеют вид [M (H 2 O) 6 ] 2+ . Их кислотность проявляется в реакции гексааква-ионов с молекулами воды из раствора:

Они действуют как кислоты, отдавая ионы водорода молекулам воды в растворе.

Из-за сбивающего с толку наличия воды из двух разных источников (лиганды и раствор) это проще упростить:

 

Нарушение этого равновесия путем добавления гидроксид-ионов — стадия 1

Что произойдет, если добавить к этому равновесию ионы гидроксида? Возможны две реакции.

Взаимодействие гидроксид-ионов с ионами гидроксония (ионами водорода)

Согласно принципу Ле Шателье, положение равновесия сместится вправо, производя больше нового комплексного иона.


Примечание: Вам действительно нужно знать о принципе Ле Шателье, особенно в том, что касается влияния изменений концентрации на положение равновесия. Если вы не уверены, перейдите по этой ссылке.

Используйте кнопку НАЗАД в браузере, чтобы быстро вернуться на эту страницу.



Реакция гидроксид-ионов с гексааква-ионом

По статистике, вероятность столкновения иона гидроксида с ионом металла гексааква гораздо выше, чем с ионом водорода. Гексааква-ионов гораздо больше.

Если это произойдет, вы получите точно такой же новый комплексный ион, как указано выше.

Обратите внимание, что это не реакция обмена лиганда.Ион гидроксида удалил ион водорода из одной из молекул воды лиганда. Реакция тоже стала практически односторонней.

Вторая стадия реакции

Какая бы из вышеперечисленных реакций ни произошла, вы получите в растворе ионы [M (H 2 O) 5 (OH)] + . Они также кислые и могут терять ионы водорода из другого водного лиганда.

Взять более простую версию равновесия:

Добавление гидроксид-ионов снова сдвигает равновесие вправо — либо за счет реакции с ионами водорода, либо за счет непосредственной реакции с комплексом на левой стороне.

Когда это происходит, новый образованный комплекс больше не имеет заряда — мы описываем его как «нейтральный комплекс». Во всех рассматриваемых нами случаях этот нейтральный комплекс нерастворим в воде, поэтому образуется осадок.

Этот осадок часто записывают без учета оставшихся лигандов воды. Другими словами, мы записываем его как M (OH) 2 . Образуется осадок гидроксида металла.


Примечание: Какой вариант формулы гидроксида металла вам следует написать? Полная версия, [M (H 2 O) 4 (OH) 2 ], более четко показывает, что происходит.Руководствуйтесь тем, что предпочитают ваши экзаменаторы. На самом деле это может варьироваться в зависимости от того, в каком контексте возникает соединение. Я предпочитаю полную версию, и это то, что я буду использовать повсюду.


Подводя итоги того, что произошло на данный момент

 

Дальше

Нет логической причины, по которой удаление ионов водорода из комплекса должно останавливаться на этом этапе.Дополнительные ионы водорода могут быть удалены гидроксид-ионами с образованием анионных комплексов — комплексов, несущих отрицательные заряды.

Действительно ли это происходит в пробирке, зависит от металла.

Фактически, если вы сделаете это, используя раствор гидроксида натрия обычных концентраций, большинство ионов 2+, которые вы встретите на этом уровне, не выйдут за пределы осадка. Единственное, с чем вы, вероятно, столкнетесь, — это корпус из цинка, и у него есть осложнения.Последний ион представляет собой [Zn (OH) 4 ] 2- — тетраэдрический ион, который потерял оставшиеся 2 водных лиганда.

 

Добавление гидроксид-ионов к 3+ гексааква-ионам

Аргумент здесь такой же, как и раньше — единственное отличие состоит в количестве ионов водорода, которые необходимо удалить из исходного гексааквакомплекса, чтобы получить нейтральный комплекс.

Выход за пределы нейтрального комплекса также более обычен для ионов 3+, чем для ионов 2+, и может доходить до удаления иона водорода из каждой из шести молекул воды.

Это представлено в той же схеме потока, что и раньше:


Примечание: Было бы абсурдно сидеть и всему этому учиться! Все, что вам нужно сделать, это понять, что за раз удаляется один ион водорода. Когда у вас есть нейтральный комплекс, он образует осадок. Это в равной степени относится к случаям 2+ или 3+. Только будьте осторожны с зарядами на комплексах. Помните, что с каждым удаленным ионом водорода вы теряете положительный заряд (или приобретаете еще один отрицательный заряд).

Когда вы переходите к рассмотрению отдельных металлов, вы, конечно, должны помнить, где обычно заканчивается последовательность.



 

Изучение ионов определенных металлов

В каждом случае формула осадка будет дана так, как если бы это был простой нейтральный комплекс. Фактически, эти «гидроксидные» осадки иногда перестраиваются, теряя воду из комбинаций присоединенных групп ОН.Это производит оксиды, тесно связанные с потерянной водой. Эти изменения выходят за рамки этого сайта.

2+ иона

гексааквакобальт (II)


Примечание: Я не знаю причину изменения цвета. Один надежный источник неопределенно цитирует это как изменение координации иона металла. Другой предполагает, что синий осадок включает ион хлорида (из раствора хлорида кобальта (II), если это то, что вы использовали) в качестве лиганда.Вам вряд ли стоит беспокоиться об этом на этом уровне. Помните об изменении цвета!


гексааквакоппер (II)

 

гексаакваирон (II)

Железо очень легко окисляется в щелочных условиях. Кислород в воздухе окисляет осадок гидроксида железа (II) до гидроксида железа (III), особенно в верхней части трубки.По тем же причинам происходит потемнение осадка.

гексаакваманганец (II)

Я показал исходный раствор как очень бледно-розовый (самый бледный, который я могу произвести!), Но на самом деле он практически бесцветен. Бледно-коричневый осадок окисляется до более темно-коричневого соединения марганца (III) при контакте с кислородом воздуха.


Примечание: В литературе существует множество разногласий по поводу того, что такое более темно-коричневый состав.Его чаще всего цитируют (в том числе в нескольких исследовательских работах) как MnO (OH) или иногда как Mn 2 O 3 , xH 2 O.

Однако в некоторых источниках он указан как гидратированный оксид марганца (IV), MnO 2 , xH 2 O. В январе 2015 года одна из экзаменационных комиссий Великобритании (Edexcel International) ответила на этот вопрос как часть вопроса.

Если экзаменаторы могут спросить вас об этом, вы должны точно проверить, что они ожидают от вас в своем ответе. Проверьте прошлые работы, отметьте схемы и отчеты экзаменатора.



гексаакваникель (II)

гексааквазинк

Вы начинаете и заканчиваете бесцветными растворами, образуя по пути белый осадок.

 

3+ иона

гексаакваалюминий

В пробирке это выглядит точно так же, как и соответствующая реакция с цинком, описанная выше, но будьте осторожны с разными формулами осадка и конечного раствора.

гексааквахром (III)

гексаакваирон (III)


Примечание: Исходный цвет иона железа (III) очень изменчив — от бледно-желтого до темно-оранжево-коричневого. Ни один из этих цветов на самом деле не является цветом истинного иона гексаакваирона (III). Подробнее об этом читайте на странице о кислотности гексааква-ионов.


 

Обратный процесс

Если добавление гидроксид-ионов удаляет ионы водорода из гексааква-комплекса по одному, не кажется необоснованным, что вы могли бы вернуть их обратно, добавив кислоту. Так и бывает!

Мы подробно рассмотрим, что происходит в случае хрома (III), но точно такой же принцип применим ко всем другим примерам, которые мы рассмотрели — для ионов 2+ или 3+.Если вы понимаете, что происходит, вы можете при необходимости проработать детали.

Добавление кислоты к ионам гексагидроксохромата (III)

Это ионы, образующиеся в конце последовательности, в которой вы добавляете ионы гидроксида к раствору, содержащему ионы гексааквахрома (III). Их формула [Cr (OH) 6 ] 3-.


Примечание: Если вас беспокоит название этих ионов: «hexa» = 6; «гидроксо» = группы ОН; «Хромат (III)» = хром в степени окисления +3, но в отрицательном ионе.Если вам нужно изучить эти имена более подробно, вы можете просмотреть страницу, посвященную именованию, но это не очень важно для данной темы.


Напоминание об изменении цвета при добавлении раствора гидроксида натрия в раствор, содержащий ионы гексааквахрома (III):

Если вы добавляете кислоту (например, разбавленную серную кислоту), ионы водорода возвращаются по одному.

Вы уже знаете цвета значимых этапов (начало, конец и нейтральный комплекс).Это не отдельный урок!

Вы можете применить это к любому случаю. Если вы знаете цвета, когда удаляете ионы водорода, вы автоматически узнаете их, когда снова наносите ионы водорода.

Также не имеет значения, с чего вы начнете — например, добавляете ли вы кислоту в ионный комплекс, такой как [Cr (OH) 6 ] 3-, или в нейтральный, такой как [Fe (H 2 O) 4 (OH) 2 ].

Вы знаете, что [Fe (H 2 O) 4 (OH) 2 ] представляет собой грязно-зеленый осадок.Когда вы снова добавите к нему ионы водорода, он превратится в очень бледно-зеленый раствор иона [Fe (H 2 O) 6 ] 2+ . Ничто из этого не является новым уроком — вам просто нужно перестроить то, что вы уже знаете!


Примечание: На самом деле, в случае с хромом это на самом деле немного сложнее, чем это, потому что окончательный раствор имеет тенденцию становиться зеленым, а не обычным странным сине-серо-фиолетовым цветом иона гексааквахрома (III).

Это происходит всякий раз, когда вы производите ионы гексааквахрома (III) в пробирке. Проблема в том, что другие ионы из раствора (хлорид или сульфат) заменяют одну или несколько молекул воды в комплексе и дают зеленый цвет. Это более подробно рассматривается на странице реакций обмена лигандов



 

Амфотерные гидроксиды

Амфотерное вещество обладает как кислотными, так и основными свойствами.Другими словами, он будет реагировать как с основаниями, так и с кислотами. Некоторые из рассмотренных нами гидроксидов металлов делают именно это.

Гидроксид хрома (III) в виде амфотерного гидроксида

«Гидроксид хрома (III)» — это простой способ наименования нейтрального комплекса [Cr (H 2 O) 3 (OH) 3 ]. Вы видели, что он реагирует с основаниями (гидроксид-ионами) с образованием [Cr (OH) 6 ] 3-. Он также реагирует с кислотами (ионами водорода) с образованием [Cr (H 2 O) 6 ] 3+ .

Это хороший пример амфотерного поведения.

Другими примерами амфотерных гидроксидов являются гидроксид цинка и гидроксид алюминия.

Гидроксид меди (II) как основной оксид

Довольно много гидроксидов металлов больше не будут реагировать с гидроксид-ионами, если вы используете раствор гидроксида натрия в концентрациях, обычно используемых в лаборатории. Это означает, что они не имеют значительной кислотной природы.

«Гидроксид меди (II)» — это то, что мы обычно называем нейтральным комплексом [Cu (H 2 O) 4 (OH) 2 ].Он не растворяется в растворе гидроксида натрия при любой концентрации, обычно используемой в лаборатории. Не имеет кислотного характера.

С другой стороны, он будет реагировать с кислотами, заменяя потерянные ионы водорода на лигандах воды. Поскольку он принимает ионы водорода, он действует как основание.

Гидроксиды, подобные этому (которые реагируют с кислотами, но не с основаниями), являются , а не амфотерными — это просто основания.

 
 

Куда бы вы сейчас хотели пойти?

В комплексное меню.. .

В меню «Неорганическая химия». . .

В главное меню. . .

 

© Джим Кларк, 2003 г. (последнее обновление: апрель 2017 г.)

Гидроксид цинка — структура, свойства и использование Zn (OH) 2

Что такое гидроксид цинка?

Гидроксид цинка — неорганическое химическое соединение с формулой Zn (OH) 2 . В природе он встречается в трех редких минералах: вульфингите, ашоверите и сладком.Это амфотерный гидроксид . Гидроксид цинка реагирует как с основаниями, так и с кислотами. Это нерастворимый гидроксид, который реагирует с сильной кислотой и растворяется.

Zn (OH) 2 Гидроксид цинка
Плотность 3,05 г / см³
Молекулярный вес / Молярная масса 99,424 г / моль
Точка плавления 125 ° C (257 ° F)
Химическая формула H 2 O 2 Zn

Структура гидроксида цинка — Zn (OH)

2

Физические свойства гидроксида цинка — Zn (OH)

2
Запах Без запаха
Внешний вид Мутно-белый хлопьевидный осадок
Валентность Zn 2
pH 8.88
Степень окисления +2
Растворимость Слабо растворим в воде, не растворим в спирте

Химические свойства гидроксида цинка — Zn (OH)

2
    • Алюминий реагирует с раствором гидроксида цинка с образованием белого осадка, который растворим в избытке реагента с образованием комплекса Al (OH). 4 указывает на присутствие алюминия.

2Al 3+ (водн.) + 3Zn (OH) 2 (водн.) → 2Al (OH) 3 (с) + 3Zn

    • Катионы цинка реагируют с сероводородом в присутствии аммиака и хлорида аммония с образованием белого осадка сульфида цинка, растворимого в кислотах.

Zn 2+ (водн.) + S 2- → ZnS (т.)

Использование гидроксида цинка — Zn (OH)

2
  • Используется в медицине как адсорбент.
  • Используется для осторожных повязок, где действует как ретентив. Огромные повязки, которые используются после медицинских процедур, покрыты составом цинка для поглощения крови от травмы.
  • Используется в качестве промежуточного продукта для коммерческого производства пестицидов и пигментов.

Растворимость и pH

Растворимость многих соединений сильно зависит от pH раствора. Например, анион во многих труднорастворимых солях представляет собой конъюгированное основание слабой кислоты, которая может протонироваться в растворе. Кроме того, растворимость простых бинарных соединений, таких как оксиды и сульфиды, как сильных оснований, часто зависит от pH. В этом разделе мы обсуждаем взаимосвязь между растворимостью этих классов соединений и pH.

Влияние кислотно-основных равновесий на растворимость солей

Мы начинаем наше обсуждение с изучения влияния pH на растворимость типичной соли, M + A , где A представляет собой сопряженное основание слабой кислоты HA.Когда соль растворяется в воде, происходит следующая реакция:

Уравнение 17.13

MA (s) ⇌M + (aq) + A− (aq) Ksp = [M +] [A−]

Анион также может реагировать с водой в реакции гидролиза:

Уравнение 17.14

A− (водн.) + H3O (l) ⇌OH− (водн.) + HA (водн.)

Из-за реакции, описанной в уравнении 17.14, прогнозируемая растворимость труднорастворимой соли, которая имеет основной анион, например S 2-, PO 4 3- или CO 3 2-, составляет увеличился, как описано в Разделе 17.1 «Определение растворимости ионных соединений». Если вместо этого к раствору добавить сильную кислоту, добавленный H + будет практически полностью реагировать с A с образованием HA. Эта реакция уменьшает [A ], что уменьшает величину ионного продукта ( Q = [M + ] [A ]). Согласно принципу Ле Шателье, больше МА будет растворяться до Q = K sp . Следовательно, кислотный pH резко увеличивает растворимость практически всех труднорастворимых солей, анион которых является сопряженным основанием слабой кислоты .Напротив, pH практически не влияет на растворимость солей, анион которых является сопряженным основанием более сильной слабой кислоты или сильной кислоты соответственно (например, хлоридов, бромидов, йодидов и сульфатов). Например, гидроксидная соль Mg (OH) 2 относительно нерастворима в воде:

Уравнение 17.15

Mg (OH) 2 (s) ⇌Mg2 + (водн.) + 2OH− (водн.) Ksp = 5.61 × 10−12

Когда кислота добавляется к насыщенному раствору, который содержит избыток твердого Mg (OH) 2 , происходит следующая реакция, удаляющая OH из раствора:

Уравнение 17.16

H + (водн.) + OH− (водн.) → h3O (l)

Общее уравнение реакции Mg (OH) 2 с кислотой, таким образом, составляет

Уравнение 17.17

Mg (OH) 2 (т) + 2H + (водн.) ⇌Mg2 + (водн.) + 2h3O (ж)

По мере добавления кислоты к суспензии Mg (OH) 2 равновесие, показанное в уравнении 17.17, смещается вправо, поэтому растворяется больше Mg (OH) 2 .

Такая рН-зависимая растворимость не ограничивается солями, содержащими анионы, полученные из воды.Например, CaF 2 — это труднорастворимая соль:

Уравнение 17.18

CaF2 (s) ⇌Ca2 + (aq) + 2F− (aq) Ksp = 3,45 × 10−11

Когда сильная кислота добавляется к насыщенному раствору CaF 2 , происходит следующая реакция:

Уравнение 17.19

H + (водн.) + F− (водн.) ⇌HF (водн.)

Поскольку прямая реакция снижает концентрацию фторид-иона, большее количество CaF 2 растворяется, чтобы снять нагрузку на систему.Таким образом, чистая реакция CaF 2 с сильной кислотой составляет

.

Уравнение 17.20

CaF 2 (т) + 2H + (водн.) → Ca 2+ (водн.) + 2HF (водн.)

Пример 7 показывает, как рассчитать эффект растворимости при добавлении сильной кислоты к раствору труднорастворимой соли.

Обратите внимание на узор

Трудно растворимые соли, полученные из слабых кислот, обычно лучше растворяются в кислых растворах.

Пример 7

Оксалат свинца (PbC 2 O 4 ), иодид свинца (PbI 2 ) и сульфат свинца (PbSO 4 ) все довольно нерастворимы, со значениями K sp 4,8 × 10 −10 , 9,8 × 10 −9 и 2,53 × 10 −8 соответственно. Как влияет добавление сильной кислоты, такой как хлорная кислота, на их относительную растворимость?

Дано: K sp значения для трех соединений

Запрошено: относительная растворимость в растворе кислоты

Стратегия:

Напишите сбалансированное химическое уравнение растворения каждой соли.Поскольку на самое сильное сопряженное основание больше всего повлияет добавление сильной кислоты, определите относительную растворимость по относительной основности анионов.

Решение:

Равновесия растворимости для трех солей следующие:

PbC2O4 (s) ⇌Pb2 + (aq) + C2O42− (aq) PbI2 (s) ⇌Pb2 + (aq) + 2I− (aq) PbSO4 (s) ⇌Pb2 + (aq) + SO42− (aq)

Добавление сильной кислоты будет иметь наибольшее влияние на растворимость соли, которая содержит сопряженное основание слабой кислоты в качестве аниона.Поскольку HI является сильной кислотой, мы прогнозируем, что добавление сильной кислоты к насыщенному раствору PbI 2 не сильно повлияет на его растворимость; кислота просто диссоциирует с образованием H + (водн.) и соответствующего аниона. Напротив, оксалат представляет собой полностью депротонированную форму щавелевой кислоты (HO 2 CCO 2 H), которая представляет собой слабую дипротонную кислоту (p K a1 = 1,23 и p K a2 = 4,19 ). Следовательно, оксалат-ион имеет значительное сродство к одному протону и более низкое сродство к второму протону.Добавление сильной кислоты в насыщенный раствор оксалата свинца приведет к следующим реакциям:

C2O42− (водный раствор) + H + (водный раствор) → HO2CCO2− (водный раствор) HO2CCO2− (водный раствор) + H + (водный раствор) → HO2CCO2H (водный раствор)

Эти реакции будут уменьшаться [C 2 O 4 2−], вызывая растворение большего количества оксалата свинца для снятия напряжения в системе. P K a HSO 4 (1.99) аналогичен по величине p K a1 щавелевой кислоты, поэтому добавление сильной кислоты к насыщенному раствору PbSO 4 приведет к следующей реакции:

Поскольку HSO 4 имеет pKa, равное 1.99, эта реакция будет лежать в основном слева, как написано. Следовательно, мы прогнозируем, что влияние добавленной сильной кислоты на растворимость PbSO 4 будет значительно меньше, чем для PbC 2 O 4 .

Упражнение

Какая из следующих нерастворимых солей — AgCl, Ag 2 CO 3 , Ag 3 PO 4 и / или AgBr — будет значительно более растворимой в 1,0 M HNO 3 , чем в чистой воде?

Ответ: Ag 2 CO 3 и Ag 3 PO 4

Пещеры и связанные с ними вершины и каменные шпили представляют собой один из самых впечатляющих примеров pH-зависимых равновесий растворимости (часть (a) на рисунке 17.6 «Химия образования пещер»). Пожалуй, самые известные пещеры сформированы из известняка, такие как Карловы Вары в Нью-Мексико, Мамонтова пещера в Кентукки и Лурейские пещеры в Вирджинии. Основные реакции, ответственные за образование известняковых пещер, следующие:

Уравнение 17.21

CO2 (водн.) + H3O (l) ⇌H + (водн.) + HCO3- (водн.)

Уравнение 17.22

HCO3- (водн.) ⇌H + (водн.) + CO32- (водн.)

Уравнение 17.23

Ca2 + (водн.) + CO32- (водн.) ⇌CaCO3 (т.)

Рисунок 17.6. Химический состав пещер

.

(a) Эта пещера в Кампанете, Майорка, Испания, и связанные с ней образования являются примерами pH-зависимых равновесий растворимости. (b) Пещера образуется, когда грунтовые воды, содержащие атмосферный CO 2 , образуя кислый раствор, растворяют известняк (CaCO 3 ) в процессе, который может занять десятки тысяч лет. Когда грунтовые воды просачиваются в пещеру, вода испаряется из раствора CaCO 3 в воде, обогащенной CO 2 , образуя перенасыщенный раствор и сдвиг равновесия, вызывающий осаждение CaCO 3 .Отложенный известняк в конечном итоге образует сталактиты и сталагмиты.

Отложения известняка, образующие пещеры, состоят в основном из CaCO 3 из останков живых существ, таких как моллюски и кораллы, которые использовали его для создания таких структур, как раковины. Когда насыщенный раствор CaCO 3 в воде, обогащенной CO 2 , поднимается к поверхности Земли или нагревается иным образом, по мере нагрева воды выделяется газ CO 2 . Затем CaCO 3 осаждается из раствора в соответствии со следующим уравнением (часть (b) на рисунке 17.6 «Химия образования пещер»):

Уравнение 17.24

Ca2 + (вод.) + 2HCO3- (вод.) ⇌CaCO3 (т.) + CO2 (г) + h3O (л)

Прямое направление — это та же реакция, которая производит твердое вещество, называемое шкалой , в чайниках, кофеварках, водонагревателях, бойлерах и других местах, где жесткая вода постоянно нагревается.

Когда содержащий подземные воды атмосферный CO 2 (уравнение 17.21 и уравнение 17.22) попадает в микроскопические трещины в известняковых отложениях, CaCO 3 растворяется в кислотном растворе в направлении, обратном уравнению 17.24. Трещины постепенно увеличиваются с 10–50 мкм до 5–10 мм, и этот процесс может длиться до 10 000 лет. В конце концов, примерно через 10 000 лет образуется пещера. Подземные воды с поверхности просачиваются в пещеру и цепляются за потолок, где вода испаряется и вызывает смещение равновесия в уравнении 17.24 вправо. Осаждение круглого слоя твердого CaCO 3 приводит к образованию длинного полого шпиля из известняка, называемого сталактитом , который растет с потолка.Ниже, где капли падают с потолка, аналогичный процесс вызывает рост другого шпиля, называемого сталагмитом . Те же процессы, которые вырезают впадины под землей, также работают над землей, в некоторых случаях создавая фантастически запутанные ландшафты, такие как провинция Юньнань в Китае (рис. 17.7 «Равновесия растворимости при формировании карстовых ландшафтов»).

Рисунок 17.7 Равновесия растворимости при формировании карстовых ландшафтов

Пейзажи, такие как крутые известняковые вершины Каменного леса в провинции Юньнань, Китай, образованы в результате того же процесса, что и пещеры и связанные с ними образования.

Кислые, основные и амфотерные оксиды и гидроксиды

Одна из самых ранних классификаций веществ была основана на их растворимости в кислотном растворе по сравнению с основным, что привело к классификации оксидов и гидроксидов как основных или кислотных. Основные оксиды Оксид, который реагирует с водой с образованием основного раствора или легко растворяется в водной кислоте. и гидроксиды либо реагируют с водой с образованием основного раствора, либо легко растворяются в водной кислоте.Кислые оксиды Оксид, который реагирует с водой с образованием кислого раствора или растворяется в водной основе. или гидроксиды либо реагируют с водой с образованием кислого раствора, либо растворимы в водном основании. Как показано на Рисунке 17.8 «Классификация оксидов элементов основной группы в соответствии с их кислотным или основным характером», существует четкая корреляция между кислотным или основным характером оксида и положением элемента, объединенного с кислородом, в периодическая таблица. Оксиды металлических элементов обычно являются основными оксидами, а оксиды неметаллических элементов — кислотными оксидами. Сравните, например, реакции типичного оксида металла, оксида цезия и типичного оксида неметалла, триоксида серы, с водой:

Уравнение 17.25

Cs2O (s) + h3O (l) → 2Cs + (водн.) + 2OH− (водн.)

Уравнение 17.26

SO3 (г) + h3O (ж) → h3SO4 (водн.)

Оксид цезия реагирует с водой, образуя щелочной раствор гидроксида цезия, тогда как триоксид серы реагирует с водой с образованием раствора серной кислоты — действительно, очень разные поведения!

Обратите внимание на узор

Оксиды металлов обычно реагируют с водой с образованием основных растворов, тогда как оксиды неметаллов образуют кислые растворы.

Разница в реакционной способности происходит из-за разницы в связывании двух видов оксидов. Из-за низкой электроотрицательности металлов в крайней левой части периодической таблицы их оксиды лучше всего рассматривать как содержащие дискретные катионы M n + и анионы O 2-. На другом конце спектра — оксиды неметаллов; из-за своей более высокой электроотрицательности неметаллы образуют оксиды с ковалентными связями с кислородом. Однако из-за высокой электроотрицательности кислорода ковалентная связь между кислородом и другим атомом, E, обычно поляризована: E δ + –O δ– .Атом E в этих оксидах действует как кислота Льюиса, которая реагирует с атомом кислорода воды с образованием оксокислоты. Оксиды металлов в высоких степенях окисления также имеют тенденцию быть кислыми оксидами по той же причине: они содержат ковалентные связи с кислородом. Примером кислого оксида металла является МоО 3 , который нерастворим как в воде, так и в кислоте, но растворяется в сильном основании с образованием растворов иона молибдата (МоО 4 2-):

Уравнение 17.27

МоО 3 (т) + 2ОН (водн.) → МоО 4 2- (водн.) + H 2 О (л)

Как показано на Рисунке 17.8 «Классификация оксидов элементов основной группы в соответствии с их кислотным или основным характером», происходит постепенный переход от оксидов основных металлов к кислым оксидам неметаллов по мере того, как мы идем от нижнего левого угла к верхнему правому углу. периодическая таблица Менделеева с широкой диагональной полосой оксидов промежуточного характера, разделяющей две крайние точки.Многие оксиды элементов в этой диагональной области периодической таблицы растворимы как в кислотных растворах , так и в основных растворах ; Следовательно, они называются амфотерными оксидами — оксидами, которые могут растворяться в кислоте с образованием воды и растворяться в основании с образованием растворимого комплекса. (от греческого ampho , что означает «оба», как в amphiprotic , которое было определено в главе 16 «Водные кислотно-основные равновесия», раздел 16.1 «Автоионизация воды»). Амфотерные оксиды растворяются в кислоте с образованием воды или растворяются в основании с образованием растворимого комплекса.Как показано на рисунке 17.9 «Гидроксид хрома (III) [Cr (OH)», например, смешивание амфотерного оксида Cr (OH) 3 (также обозначается как Cr 2 O 3 · 3H 2 O) ) с водой дает мутную суспензию пурпурно-коричневого цвета. Добавление кислоты вызывает растворение Cr (OH) 3 с образованием ярко-фиолетового раствора Cr 3+ (водн.), Который содержит ион [Cr (H 2 O) 6 ] 3+ , тогда как добавление сильного основания дает зеленый раствор иона [Cr (OH) 4 ] .Химические уравнения для реакций следующие:

Уравнение 17.28

Cr (OH) 3 (т) + 3H + (водн.) → Cr3 + (водн.) Фиолетовый + 3h3O (ж)

Уравнение 17.29

Cr (OH) 3 (s) + OH− (водн.) → [Cr (OH) 4] -зеленый (водн.)

Рисунок 17.8 Классификация оксидов элементов основной группы по их кислотному или основному характеру

В периодической таблице происходит постепенный переход от основных оксидов к кислым оксидам из нижнего левого угла в верхний правый.Оксиды металлических элементов обычно представляют собой основные оксиды, которые либо реагируют с водой с образованием основного раствора, либо растворяются в водной кислоте. Напротив, оксиды неметаллических элементов представляют собой кислые оксиды, которые либо реагируют с водой с образованием кислого раствора, либо растворимы в водном основании. Оксиды промежуточного характера, называемые амфотерными оксидами, расположены вдоль диагональной линии между двумя крайними значениями. Амфотерные оксиды растворяются в кислоте с образованием воды или растворяются в основании с образованием растворимого комплексного иона.(Радиоактивные элементы не классифицируются.)

Рисунок 17.9 Гидроксид хрома (III) [Cr (OH) 3 или Cr 2 O 3 · 3H 2 O] является примером амфотерного оксида

Все три стакана изначально содержали суспензию коричневато-пурпурного Cr (OH) 3 (s) (в центре). Когда концентрированную кислоту (6 MH 2 SO 4 ) добавляли в стакан слева, Cr (OH) 3 растворялся с образованием фиолетового [Cr (H 2 O) 6 ] 3+ ионов и вода.Добавление концентрированного основания (6 M NaOH) в стакан справа привело к растворению Cr (OH) 3 с образованием зеленых ионов [Cr (OH) 4 ] .

Пример 8

Гидроксид алюминия, обозначаемый как Al (OH) 3 или Al 2 O 3 · 3H 2 O, является амфотерным. Напишите химические уравнения, описывающие растворение гидроксида алюминия в (а) кислоте и (б) в основании.

Дано: амфотерное соединение

Запрошено: реакции растворения в кислоте и основании

Стратегия:

Используя уравнение 17.28 и уравнение 17.29 в качестве руководства запишите реакции растворения в кислотных и основных растворах.

Решение:

  1. Кислота отдает протоны гидроксиду с образованием воды и гидратированного иона металла, поэтому гидроксиду алюминия, который содержит три иона OH на Al, требуется три иона H + :

    Al (OH) 3 (т.) + 3H + (водн.) → Al 3+ (водн.) + 3H 2 O (л)

    В водном растворе Al 3+ образует комплексный ион [Al (H 2 O) 6 ] 3+ .

  2. В основном растворе к соединению добавляют OH для получения растворимого и стабильного поли (гидроксо) комплекса:

    Al (OH) 3 (s) + OH (водн.) → [Al (OH) 4 ] (водн.)

Упражнение

Гидроксид меди (II), обозначаемый как Cu (OH) 2 или CuO · H 2 O, является амфотерным.Напишите химические уравнения, описывающие растворение гидроксида меди в кислоте и в основании.

Ответ:

Cu (OH) 2 (т) + 2H + (водн.) → Cu 2+ (водн.) + 2H 2 O (л) Cu (OH) 2 (с) + 2OH (водн.) → [Cu (OH) 4 ] 2- (водн.)

Селективное осаждение с использованием pH

Многие растворенные ионы металлов могут быть отделены путем селективного осаждения катионов из раствора при определенных условиях.В этом методе pH часто используется для контроля концентрации аниона в растворе, который определяет, какие катионы выпадают в осадок.

Обратите внимание на узор

Концентрацию анионов в растворе часто можно контролировать, регулируя pH, тем самым обеспечивая селективное осаждение катионов.

Предположим, например, что у нас есть раствор, содержащий 1,0 мМ Zn 2+ и 1,0 мМ Cd 2+ , и мы хотим разделить два металла селективным осаждением в виде нерастворимых сульфидных солей ZnS и CdS.Соответствующие равновесия растворимости можно записать следующим образом:

Уравнение 17.30

ZnS (s) ⇌Zn2 + (aq) + S2− (aq) Ksp = 1,6 · 10−24

Уравнение 17.31

CdS (s) ⇌Cd2 + (aq) + S2− (aq) Ksp = 8.0 × 10−27

Поскольку ион S 2- является достаточно основным и интенсивно реагирует с водой с образованием HS и OH , равновесия растворимости более точно записываются как MS (s) ⇌M2 + (aq) + HS- ( aq) + OH−, а не MS (s) ⇌M2 + (aq) + S2− (aq).Здесь мы используем более простую форму, включающую S 2-, что оправдано, поскольку мы принимаем во внимание реакцию S 2- с водой позже в решении, получая тот же ответ, используя любое уравнение равновесия.

Концентрации сульфидов, необходимые для осаждения ZnS и CdS, следующие:

Уравнение 17.32

Ksp = [Zn2 +] [S2−] 1,6 × 10−24 = (0,0010 M) [S2−] 1,6 × 10−21 M = [S2−]

Уравнение 17.33

Ksp = [Cd2 +] [S2−] 8,0 × 10−27 = (0,0010 M) [S2−] 8,0 × 10−24 M = [S2−]

Таким образом, концентрации сульфидов от 1,6 × 10 −21 M до 8,0 × 10 −24 M будут приводить к осаждению CdS из раствора, но не ZnS. Как нам получить такую ​​низкую концентрацию сульфида? Насыщенный водный раствор H 2 S содержит 0,10 M H 2 S при 20 ° C. P K a1 для H 2 S составляет 6,97, а p K a2 , соответствующее образованию [S 2-], равно 12.90. Уравнения этих реакций следующие:

Уравнение 17.34

h3S (aq) ⇌H + (aq) + HS− (aq) pKa1 = 6.97, Ka1 = 1.1 × 10−7HS− (aq) ⇌H + (aq) + S2− (aq) pKa2 = 12.90, Ka2 = 1.3 × 10 −13

Мы можем показать, что концентрация S 2− составляет 1,3 × 10 −13 , сравнив K a1 и K a2 и признав, что вклад в [H + ] от диссоциация HS незначительна по сравнению с [H + ] от диссоциации H 2 S.Таким образом, подстановка 0,10 M в уравнение для K a1 для концентрации H 2 S, которая практически постоянна независимо от pH, дает следующее:

Уравнение 17.35

Ka1 = 1,1 × 10−7 = [H +] [HS -] [h3S] = x20,10 Mx = 1,1 × 10−4 M = [H +] = [HS−]

Подставив это значение для [H + ] и [HS ] в уравнение для K a2 ,

Ka2 = 1.3 × 10−13 = [H +] [S2 -] [HS -] = (1,1 × 10−4 M) x1,1 × 10−4 M = x = [S2−]

Хотя [S 2−] в растворе H 2 S очень мало (1,3 × 10 −13 M), барботирование H 2 S через раствор до его насыщения приведет к осаждению иона обоих металлов, потому что тогда концентрация S 2- будет намного больше, чем 1,6 × 10 -21 М. Таким образом, мы должны отрегулировать [S 2-], чтобы оставаться в желаемом диапазоне. Самый прямой способ сделать это — отрегулировать [H + ], добавив кислоту к раствору H 2 S (вспомните принцип Ле Шателье), тем самым установив равновесие в уравнении 17.34 слева. Общее уравнение диссоциации H 2 S выглядит следующим образом:

Уравнение 17.36

h3S (водн.) ⇌2H + (водн.) + S2− (водн.)

Теперь мы можем использовать константу равновесия K для всей реакции, которая является произведением K a1 и K a2 , и концентрации H 2 S в насыщенном растворе для расчета концентрация H + , необходимая для получения [S 2-] из 1.6 × 10 −21 M:

Уравнение 17.37

K = Ka1Ka2 = (1,1 × 10−7) (1,3 × 10−13) = 1,4 × 10−20 = [H +] 2 [S2 -] [h3S]

Уравнение 17.38

[H +] 2 = K [h3S] [S2 -] = (1,4 × 10−20) (0,10 M) 1,6 × 10−21 M = 0,88 [H +] = 0,94

Таким образом, добавление сильной кислоты, такой как HCl, для получения 0,94 M раствора в H + предотвратит осаждение более растворимого ZnS, одновременно гарантируя, что менее растворимый CdS будет выпадать в осадок, когда раствор будет насыщен H 2 S.

Пример 9

Раствор содержит 0,010 М Ca 2+ и 0,010 М La 3+ . Какая концентрация HCl необходима для осаждения La 2 (C 2 O 4 ) 3 · 9H 2 O, но не Ca (C 2 O 4 ) · H 2 O если концентрация щавелевой кислоты 1,0 М? K sp значения 2,32 × 10 −9 для Ca (C 2 O 4 ) и 2.5 × 10 −27 для La 2 (C 2 O 4 ) 3 ; p K a1 = 1,25 и p K a2 = 3,81 для щавелевой кислоты.

Дано: концентрации катионов, K значения sp и значения концентрации и p K a для щавелевой кислоты

Запрошено: концентрация HCl, необходимая для селективного осаждения La 2 (C 2 O 4 ) 3

Стратегия:

A Запишите каждое выражение произведения растворимости и вычислите концентрацию оксалата, необходимую для осаждения.Определите диапазон концентраций, необходимый для селективного осаждения La 2 (C 2 O 4 ) 3 · 9H 2 O.

B Сложите уравнения для первой и второй диссоциации щавелевой кислоты, чтобы получить общее уравнение диссоциации щавелевой кислоты до оксалата. Подставьте [ox 2−], необходимый для осаждения La 2 (C 2 O 4 ) 3 · 9H 2 O, в общее уравнение диссоциации щавелевой кислоты, чтобы рассчитать необходимое [ H + ].

Решение:

A Поскольку соли имеют разную стехиометрию, мы не можем напрямую сравнивать величины произведений растворимости. Вместо этого мы должны использовать выражение константы равновесия для каждого произведения растворимости, чтобы рассчитать концентрацию оксалата, необходимую для осаждения. Используя ox 2− для оксалата, запишем выражение произведения растворимости для оксалата кальция следующим образом:

Ksp = [Ca2 +] [ox2 -] = (0.010) [ox2 -] = 2.32 × 10−9 [ox2 -] = 2.32 × 10−7 M

Выражение для оксалата лантана следующее:

Ksp = [La3 +] 2 [ox2−] 3 = (0,010) 2 [ox2−] 3 = 2,5 × 10−27 [ox2 -] = 2,9 × 10−8 M

Таким образом, оксалат лантана менее растворим и будет выборочно выпадать в осадок, когда концентрация оксалата составляет от 2,9 × 10 −8 M до 2,32 × 10 −7 M.

B Чтобы предотвратить осаждение Ca 2+ в виде оксалата кальция, мы должны добавить достаточно H + , чтобы получить максимальную концентрацию оксалата 2.32 × 10 −7 M. Мы можем рассчитать необходимое [H + ], используя общее уравнение диссоциации щавелевой кислоты до оксалата:

HO2CCO2H (водн.) ⇌2H + (водн.) + C2O42- (водн.) K = Ka1Ka2 = (10-1,25) (10-3,81) = 10-5,06 = 8,7 × 10-6

Подставляя желаемую концентрацию оксалата в выражение константы равновесия,

8,7 × 10−6 = [H +] 2 [ox2 -] [HO2CCO2H] = [H +] 2 (2.32 × 10-7) 1,0 [H +] = 6,1 M

Таким образом, добавление достаточного количества HCl для получения [H + ] = 6,1 M вызовет осаждение только La 2 (C 2 O 4 ) 3 · 9H 2 O из раствора.

Упражнение

Раствор содержит 0,015 М Fe 2+ и 0,015 М Pb 2+ . Какая концентрация кислоты необходима для того, чтобы Pb 2+ выпадал в осадок в виде PbS в насыщенном растворе H 2 S, но Fe 2+ не выпадал в осадок в виде FeS? K sp значения 6.3 × 10 −18 для FeS и 8,0 × 10 −28 для PbS.

Ответ: 0,018 M H +

Сводка

Анион во многих труднорастворимых солях является сопряженным основанием слабой кислоты. При низком pH протонирование аниона может резко увеличить растворимость соли. Оксиды можно разделить на кислые оксиды или основные оксиды. Кислые оксиды либо реагируют с водой с образованием кислого раствора, либо растворяются в сильном основании; большинство кислых оксидов — это оксиды неметаллов или оксиды металлов в высоких степенях окисления. Основные оксиды либо реагируют с водой с образованием основного раствора, либо растворяются в сильной кислоте; самые основные оксиды — это оксиды металлических элементов. Оксиды или гидроксиды, растворимые как в кислотных, так и в основных растворах, называются амфотерными оксидами . Большинство элементов, оксиды которых проявляют амфотерные свойства, расположены вдоль диагональной линии, разделяющей металлы и неметаллы в периодической таблице. В растворах, содержащих смеси растворенных ионов металлов, pH можно использовать для контроля концентрации анионов, необходимой для селективного осаждения желаемого катиона.

Key Takeaway

  • Анион в труднорастворимых солях часто является сопряженным основанием слабой кислоты, которая может стать протонированной в растворе, поэтому растворимость простых оксидов и сульфидов, как сильных оснований, часто зависит от pH.

Концептуальные проблемы

  1. Что из следующего покажет наибольшее увеличение растворимости, если использовать 1 M HNO 3 вместо дистиллированной воды? Объясните свои рассуждения.

    1. CuCl 2
    2. К [Pb (OH) 3 ]
    3. Ba (CH 3 CO 2 ) 2
    4. CaCO 3
  2. Из соединений Sn (CH 3 CO 2 ) 2 и SnS одно растворимо в разбавленной HCl, а другое растворимо только в горячей концентрированной HCl.Что есть что? Дайте разумное объяснение.

  3. Где в периодической таблице вы ожидаете найти элементы, образующие основные оксиды? Где вы ожидаете найти элементы, образующие кислые оксиды?

  4. Поскольку вода может самоионизироваться, она реагирует с оксидами либо как основание (как OH ), либо как кислота (как H 3 O + ).Ожидаете ли вы, что оксиды элементов в высоких степенях окисления будут более кислыми (реагируя с OH ) или более основными (реагируя с H 3 O + ), чем соответствующие оксиды в низких степенях окисления? Почему?

  5. Учитывая твердые образцы CrO, Cr 2 O 3 и CrO 3 , какой из них, по вашему мнению, будет наиболее кислым (наиболее легко реагирует с OH )? Какая из них будет наиболее простой (наиболее легко реагирует с H 3 O + )? Почему?

  6. Какой из этих элементов — Be, B, Al, N, Se, In, Tl, Pb — вы ожидаете образования амфотерного оксида? Почему?

Числовые задачи

  1. А 1.0 л раствора содержит 1,98 M Al (NO 3 ) 3 . Что такое [OH ] и [H + ]? Какой pH требуется для осаждения катиона в виде Al (OH) 3 ? K sp = 1,3 × 10 −33 и K a = 1,05 × 10 −5 для гидратированного иона Al 3+ .

  2. В 1,0 л растворе содержится 2 штуки.03 M CoCl 2 . Что такое [H + ]? Какой pH требуется для осаждения катиона в виде Co (OH) 2 ? K sp = 5,92 × 10 −15 и K a = 1,26 × 10 −9 для гидратированного иона Co 2+ .

  3. Учитывая 100 мл раствора, содержащего 0,80 мМ Ag + и 0,80 мМ Cu + , можно разделить два металла селективным осаждением в виде нерастворимых бромидных солей путем добавления 10 мл соединения 8.0 мМ раствор KBr? K sp значения составляют 6,27 × 10 −9 для CuBr и 5,35 × 10 −13 для AgBr. Какой максимум [Br ] разделит ионы?

  4. Из 100 мл раствора, содержащего 1,5 мМ в Tl + , Zn 2+ и Ni 2+ , эти ионы можно отделить от раствора, добавив 5,0 мл раствора 12.0 мМ раствор Na 2 C 2 O 4 ?

    Осадок К sp
    Tl 2 C 2 O 4 2 × 10 −4
    ZnC 2 O 4 · 2H 2 O 1.38 × 10 −9
    NiC 2 O 4 4 × 10 −10

    Сколько миллилитров 12,0 мМ Na 2 C 2 O 4 нужно добавить, чтобы отделить Tl + и Zn 2+ от Ni 2+ ?

ответов

  1. [H + ] = 4.56 × 10 −3 ; [OH ] = 2,19 × 10 -12 ; pH = 2,94

  2. Нет; оба иона металла выпадут в осадок; AgBr будет выпадать в осадок при добавлении Br , а CuBr начнет выпадать в осадок при [Br ] = 8,6 × 10 −6 M.

материалов | Бесплатный полнотекстовый | Получение и определение характеристик золы-уноса, покрытой нанокомпозитами из оксида цинка

3.1. Влияние параметров обработки на белизну и морфологию ZCFA
На рисунке 1 показано влияние различных концентраций покрывающего агента на белизну порошков ZCFA. Можно заметить, что когда концентрации растворов NaOH и ZnSO 4 составляют 0,2 и 0,1 моль / л соответственно, концентрация ионов в растворе относительно низкая. Образовавшийся слой осадков не может полностью покрыть поверхность CFA из-за отсутствия движущей силы, поэтому приготовленный ZCFA имеет низкую белизну.Когда концентрации растворов NaOH и ZnSO 4 составляют 0,30 и 0,15 моль / л соответственно, концентрация ионов в растворе и движущая сила являются подходящими, и выпадает достаточное количество ядер кристаллов. Порошок ZCFA имеет высокую степень белизны. Когда концентрации растворов NaOH и ZnSO 4 составляют 0,4 и 0,2 моль / л соответственно, по мере увеличения концентрации покрывающего агента интенсивность процесса реакции увеличивается, и образующиеся осадки склонны к агломерации.Следовательно, оптимальные концентрации раствора NaOH и раствора ZnSO 4 составляют 0,3 и 0,15 моль / л соответственно. На рисунке 2 показана белизна ZCFA при различных количествах покрытия. Можно заметить, что белизна ZCFA увеличивается с увеличением количества покрытия. Когда количество покрытия составляет 90%, порошок ZCFA имеет самую высокую белизну. При увеличении количества покрытия значения белизны не претерпели большего изменения, поэтому наилучшее количество покрытия составляет 90%. На рисунке 3 показано влияние скорости каплепадения покрывающих агентов (ZnSO 4 и NaOH) на белизну Композитный порошок ZCFA.Согласно Фигуре 3, когда скорость каплепадения покрывающего агента составляет 2 мл / мин, приготовленный ZCFA имеет наивысшую белизну. Если скорость падения слишком мала, концентрация ионов в растворе слишком мала, движущая сила реакции недостаточна, а размер частиц осажденного ядра кристалла меньше критического радиуса ядра кристалла, и они будут повторно интегрированы в раствор. . Если скорость каплепадения покрывающего агента слишком высока, скорость реакции гидролиза высока, а концентрация ионов в растворе высока, что легко вызывает неравномерное покрытие.Кроме того, вновь образовавшиеся осадки Zn (OH) 2 обладают большой поверхностной энергией и активностью, что вызывает серьезную агломерацию. Таким образом, оптимальная скорость каплепадения покрывающего агента составляет 2 мл / мин. На Рисунке 4 показано влияние температуры реакции на белизну композитных порошков ZCFA. Согласно Фигуре 4, значение белизны композитного порошка достигло наивысшего значения при 80 ° C, что составило 62,6%. Когда температура реакции слишком низкая, энергия активации ионов, участвующих в реакции, низкая, броуновское движение медленное, вероятность столкновения ионов мала, диаметр образующихся частиц Zn (OH) 2 велик, а вероятность контакта осаждения Zn (OH) 2 с CFA снижается, что не способствует нанесению покрытия на поверхность CFA.С повышением температуры реакции белизна ZCFA увеличивалась. Это явление можно объяснить формулой скорости нуклеации Фольмера. С повышением температуры броуновское движение в растворе стало интенсивным, вероятность столкновения между частицами увеличилась, скорость реакции улучшилась, и большое количество частиц Zn (OH) 2 образовалось и покрыло поверхность CFA в короткое время. В процессе гетерогенного зародышеобразования из уравнений (1) и (2) [20] можно видеть, что критический радиус зародышеобразования определяется степенью переохлаждения.Чем выше температура реакции, тем меньше степень переохлаждения и чем больше критический радиус, тем труднее зародышеобразование. Согласно уравнениям (3) — (5), если T увеличивается, D увеличивается, кристаллы легко осаждаются. Если T уменьшается, сопротивление движению частицы будет увеличиваться, а скорость движения частицы в растворе уменьшится, что не способствует процессу зародышеобразования. Из рисунка 5 видно, что когда кривые P и D пересекаются, скорость зародышеобразования является наибольшей и существует оптимальная температура реакции T.Следовательно, температура реакции не должна быть слишком высокой или слишком низкой. То есть, когда температура реакции составляет 80 ° C, скорость зародышеобразования самая высокая, и на поверхности CFA будет образовываться большое количество осадков Zn (OH) 2 , чтобы сформировать плотный слой покрытия и улучшить белизну. композиционных порошков.

P = n0⋅q0⋅ns⋅exp (−ΔGr * KT),

(5)

где r * — критический радиус зародышеобразования, ΔT — степень переохлаждения, T м — температура плавления твердого тела, T — абсолютная температура, Sigma — поверхностное натяжение, L м — теплота плавления, который относится к теплу, поглощаемому системой в окружающую среду во время реакции фазового перехода твердое тело-жидкость, I — равномерная скорость нуклеации, D — коэффициент скорости нуклеации, на который влияет энергия активации фазового перехода, P — коэффициент скорости нуклеации, на который влияет частица. диффузия, ΔG a — частота перехода атомов или молекул, а ΔGr * — энергия активации однородной нуклеации.На рисунке 6 показана микроморфология композитных порошков ZCFA при различных температурах реакции от 60 до 90 ° C. Видно, что температура реакции оказывает важное влияние на морфологию композита ZCFA. Как видно из рисунка 6, игольчатый или столбчатый ZnO появился на поверхности CFA после нанесения покрытия. По мере увеличения температуры реакции диаметр столбчатого ZnO ​​становился меньше, а отношение длины к диаметру увеличивалось, но оно не было достаточно однородным. Это указывает на то, что низкая температура способствует образованию ZnO с большим размером частиц и однородной морфологией, в то время как высокая температура способствует образованию ZnO с малым размером частиц.На рис. 6а температура реакции низкая, скорость движения ионов низкая, а размер осажденных частиц крупный, около 2 микрон в диаметре. На рисунке 6b температура реакции составляла 70 ° C, образовавшиеся осадки ZnO представляли собой гексагональные призматические кристаллы диаметром около 200 ~ 400 нм, расположенные в кластеры «хризантемы». По сравнению с рис. 6b, когда температура реакции увеличивается до 80 ° C (рис. 6c), диаметр кристалла ZnO уменьшается, что составляет примерно менее 100 нм, и увеличивается отношение длины к диаметру.Кристалл ZnO имеет однородную форму и относится к гексагональной структуре вюрцита. Форма сечения — шестиугольная. ZnO больше не вертикальный, а горизонтальный на поверхности CFA. Такое нерегулярное расположение увеличивает шероховатость поверхности и размер частиц CFA, поэтому приготовленный порошок ZCFA не имеет открытых участков. Когда температура реакции составляет 90 ° C, скорость движения ионов высока, процесс реакции будет завершен за очень короткое время, высокая кинетическая энергия между частицами-предшественниками увеличивает вероятность столкновения и имеет тенденцию к образованию агрегатов, что приводит к неравномерности осаждение покрытия.На рисунке 7 показано влияние времени реакции на белизну композитных порошков ZCFA. Согласно Фигуре 7, когда время реакции составляет 30 минут, ZCFA имеет наивысшее значение белизны. По мере увеличения времени реакции величина белизны композитного порошка демонстрировала тенденцию к снижению, что было связано с тем, что осадки не полностью образовывались, когда время реакции составляло 10 мин. Когда время реакции составляет 30 мин, количество CFA, адсорбированное на поверхности, и количество отпарки достигают динамического равновесия. Когда время реакции превышает 30 мин, частицы ZnO на поверхности CFA начинают опадать под действием механической силы, поэтому оптимальное время реакции выбирается равным 30 мин.На рисунке 8 показано влияние значения pH на белизну композитных порошков ZCFA. Из рисунка 8 видно, что белизна порошка ZCFA низкая в среде сильной кислоты и сильной щелочи (pH 9). Причины следующие: (1) Zn (OH) 2 относится к амфотерному гидроксиду, который легко растворяется в сильной кислоте и сильной щелочи. При растворении в сильной кислоте образует соль цинка, а при растворении в сильной щелочи — цинкат. Следовательно, слой покрытия, сформированный в этих двух экспериментальных условиях, будет уменьшать белизну композитных порошков.(2) Когда значение pH доводится до кислого после завершения нанесения покрытия, он нейтрализует NaOH, что приводит к снижению количества ZnSO 4 , таким образом уменьшая содержание осаждения Zn (OH) 2 . Поэтому белизна композитных порошков невысока. Когда pH = 9, содержание покрывающего агента может завершить реакцию, поэтому белизна относительно высока. В среде слабой щелочи (pH = 9) концентрация OH относительно высока, но не может растворить образовавшийся слой покрытия, который достигает динамического баланса гидролиза: [Zn (H 2 O) n ] 2+ ↔Zn (OH) 2 ↓ + 2H + + (n-2) H 2 O, и способствует ускорению реакции в том направлении, в котором в это время образуется осадок.OH уменьшит расстояние между частицами, побуждая частицы собираться вместе и расти, что приводит к увеличению белизны. Таким образом, оптимальное значение pH равно 9. На рисунке 9 показаны диаграммы дзета-потенциала CFA и гидроксида цинка при различных значениях pH. Как можно видеть, изоэлектрическая точка Zn (OH) 2 составляет 7,5, чистое значение поверхностного заряда частицы равно нулю, чем дальше находится изоэлектрическая точка расстояния, тем меньше размер частицы. Когда размер частиц слишком мал, он имеет тенденцию к образованию агрегата из-за большой поверхностной энергии между частицами, что не подходит для слоя покрытия, поэтому лучше приготовить Zn (OH) 2 при pH = 9. .В этой среде значение дзета-потенциала Zn (OH) 2 составляет -32,4, что может быть относительно стабильным. В это время CFA также несет отрицательный заряд, и между ними существует электростатическое отталкивание, то есть они не будут связаны друг с другом посредством физической адсорбции, но существует сила химической связи, более сильная, чем сила Ван-дер-Ваальса. показывает влияние соотношения твердой и жидкой фаз на белизну композитных порошков ZCFA. Как видно, белизна достигает максимума при соотношении твердой и жидкой фаз 1: 8.В заключение, когда количество покрытия составляло 90%, pH составлял 9, отношение твердого вещества к жидкости составляло 1: 8, температура реакции составляла 80 ° C, концентрация NaOH составляла 0,30 моль / л, скорость каплепадения составляла 2 мл / мин, концентрация ZnSO 4 составила 0,15 моль / л, скорость каплепадения — 2 мл / мин, время реакции — 30 мин, а белизна полученного порошка композита ZCFA увеличена с 27,0 до 62,6% ( Рисунок 11).
3.4. FTIR-анализ
На рис. 14 показан FTIR-анализ порошков CFA, ZnO и ZCFA при 500–4000 см –1 .Рис. 15 представляет собой FTIR порошков ZnO и ZCFA при 400–500 см –1 . Полоса при 470,61 см -1 в чистом ZnO была отнесена к валентной связи Zn – O.